Materiały stosowane na koła zębate

Na wybór materiału stosowanego na koła zębate wywierają wpływ następujące czynniki:
1) charakter przenoszonych sił (działanie spokojne lub uderzeniowe),
2) wielkość przestrzeni przeznaczonej na koło (zwartość konstrukcji),
3) przeznaczenie danej przekładni; inny bowiem materiał należy użyć na koła wbudowane do młyna wodnego, inny w samolocie, samochodzie czy obrabiarce itp.

Gdy siły działają uderzeniowo, wówczas na koła musi być użyty materiał o dużej odporności na uderzenia (znacznej udarności), czyli materiał ciągliwy, a nie kruchy.

Ciągliwość materiału jest właściwością bardzo pożądaną, gdy trudno jest określić dokładnie wielkość obciążenia działającego na obliczany element (np. przy uderzeniowym charakterze pracy maszyny) lub gdy nieznany jest dokładnie rozkład naprężeń wewnętrznych wywołanych obciążeniami zewnętrznymi. Ten drugi przypadek spotyka się, gdy w przedmiocie występują gwałtowne przejścia z jednej powierzchni w drugą, gdy ma się do czynienia z karbem, głębokimi rysami, z niegładką powierzchnią itp. W tych miejscach występują spiętrzenia naprężeń. Gdyby materiał nie wykazywał dostatecznej ciągliwości, wówczas przedmiot uległby pęknięciu. Ciągliwość zaś przez odkształcenia trwałe zapobiega temu, a ponadto powstałe trwałe odkształcenie wskazuje, że w danym miejscu działają siły większe aniżeli było to założone przy obliczeniach wytrzymałościowych.

Jak już o tym wspomniano, zęby obliczamy na wytrzymałość u podstawy oraz na nacisk powierzchniowy. Stąd to przy obliczaniu na wytrzymałość u podstawy zęba żądamy wysokiej odporności materiału na zginanie, natomiast przy obliczaniu na nacisk powierzchniowy wysokiej twardości i odporności na zużycie.

Drukuj