EngrenagesLes engrenages dépendent de leurs dimensions structurelles et de la résistance des matériaux pour supporter les charges externes, ce qui exige des matériaux à haute résistance, ténacité et résistance à l'usure ; en raison de la forme complexe des engrenages,engrenagesCes pièces nécessitent une grande précision et les matériaux doivent également présenter une bonne aptitude à la fabrication. Les matériaux couramment utilisés sont l'acier forgé, l'acier moulé et la fonte.
1. Acier forgé Selon la dureté de la surface de la dent, il est divisé en deux catégories :
Lorsque la dureté Brodmann (HB) est inférieure à 350, on parle de surface dentaire molle.
Lorsque la dureté Brodmann (HB) est supérieure à 350, on parle de surface dentaire dure.
1.1. Dureté de la surface de la dent HB < 350
Procédé : forgeage de l’ébauche → normalisation - ébauche → trempe et revenu, finition
Matériaux couramment utilisés : 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Caractéristiques : Elle présente de bonnes performances globales, la surface des dents est très résistante et dure, et le noyau des dents est très tenace. Après traitement thermique, la précision deEngrenagesLa qualité de coupe peut atteindre 8 niveaux. Ce procédé est simple à réaliser, économique et offre une productivité élevée. Sa précision est toutefois limitée.
1.2 Dureté de la surface de la dent HB > 350
1.2.1 Lors de l'utilisation d'acier à teneur moyenne en carbone :
Processus : Forgeage de l'ébauche → normalisation → ébauche → trempe et revenu → finition → trempe à haute et moyenne fréquence → revenu à basse température → rodage ou rodage abrasif, rodage par étincelles électriques.
Matériaux couramment utilisés :45, 40Cr, 40CrNi
Caractéristiques : La dureté superficielle des dents est élevée (HRC 48-55), la résistance au contact est importante et la résistance à l’usure est bonne. Le noyau de la dent conserve sa ténacité après trempe et revenu, offrant une bonne résistance aux chocs et une capacité de charge élevée. La précision est réduite de moitié, atteignant le niveau 7. Convient à la production en série, notamment pour les engrenages de transmission à vitesse et charge moyennes destinés aux automobiles, machines-outils, etc.
1.2.2 Lors de l'utilisation d'acier à faible teneur en carbone : Forgeage de l'ébauche → normalisation → ébauche → trempe et revenu → finition → cémentation et trempe → revenu à basse température → rectification des dents. Jusqu'aux niveaux 6 et 7.
Matériaux couramment utilisés : 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo. Caractéristiques : Dureté superficielle des dents et capacité de charge élevée. Le noyau présente une bonne ténacité et une excellente résistance aux chocs. Il convient aux transmissions à grande vitesse, sous fortes charges et surcharges, ou aux applications exigeant une structure compacte, comme engrenage principal de locomotives et d’aéronefs.
2. Acier moulé :
Quand leengrenagePour les pièces de diamètre supérieur à 400 mm, la structure est complexe et le forgeage difficile ; on peut utiliser l’acier moulé ZG45 ou ZG55 après normalisation, trempe et revenu.
3. Fonte :
Forte résistance à l'adhérence et à la corrosion par piqûres, mais faible résistance aux chocs et à l'abrasion. Convient aux applications stables, à faible puissance, à faible vitesse ou aux pièces de grande taille et de forme complexe. Fonctionne même en cas de faible lubrification et est compatible avec les transmissions ouvertes.
4. Matériau métallique :
Tissu, bois, plastique, nylon, convient aux vitesses élevées et aux charges légères.
Lors du choix des matériaux, il convient de tenir compte du fait que les conditions de fonctionnement des engrenages et les modes de défaillance des dents d'engrenage sont différents, ce qui constitue la base de la détermination des critères de calcul de la résistance de l'engrenage et du choix des matériaux et des points chauds.
1. Lorsque les dents d'engrenage se cassent facilement sous une charge d'impact, il convient de sélectionner des matériaux présentant une meilleure ténacité, et l'acier à faible teneur en carbone peut être choisi pour la cémentation et la trempe.
2. Pour les transmissions fermées à grande vitesse, la surface des dents est sujette à la corrosion par piqûres ; il convient donc de sélectionner des matériaux présentant une meilleure dureté de surface des dents, et un durcissement superficiel en acier au carbone moyen peut être utilisé.
3. Pour les vitesses faibles et les charges moyennes, lorsque des fractures, des piqûres et une abrasion des dents d'engrenage peuvent se produire, il convient de sélectionner des matériaux présentant une bonne résistance mécanique, une dureté de surface des dents et d'autres propriétés mécaniques globales, et l'acier au carbone moyen trempé et revenu peut être sélectionné.
4. Efforcez-vous d'avoir une petite variété de matériaux, faciles à gérer, et tenez compte des ressources et de l'approvisionnement.
5. Lorsque la taille de la structure est compacte et que la résistance à l'usure est élevée, il convient d'utiliser de l'acier allié.
6. L'équipement et la technologie de l'unité de production.
Date de publication : 11 mars 2022