Tin tức

Cách thiết kế độ cứng của bánh xích？

Quan điểm: 0 Tác giả: Trình chỉnh sửa trang web xuất bản Thời gian: 2025-08-11 Nguồn gốc: Địa điểm

Hỏi

Độ cứng của Sprockets

Sprockets là các thành phần cốt lõi trong hệ thống truyền động chuỗi và độ cứng của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả truyền, tuổi thọ dịch vụ và độ tin cậy. Trong quá trình hoạt động, Sprockets chịu đựng các lực tác động từ chuỗi, tiếp xúc với bề mặt răng và ma sát trượt tương đối. Do đó, độ cứng phải được kiểm soát thông qua lựa chọn vật liệu hợp lý và các quá trình xử lý nhiệt để cân bằng khả năng chống mài mòn, độ bền và khả năng chống mỏi.

I. Tầm quan trọng của độ cứng của bánh xích

Độ cứng là một chỉ số chính cho khả năng chống mài mòn, biến dạng và gãy xương của bánh xích:

Điện trở hao mòn: Không đủ độ cứng bề mặt răng dẫn đến hao mòn nhanh trong quá trình tiếp xúc giữa các liên kết chuỗi và răng, gây biến dạng hình dạng răng, nhiễu truyền hoặc thậm chí bỏ qua chuỗi.
Khả năng chống biến dạng: Nếu độ cứng tổng thể của bánh xích quá thấp, biến dạng dẻo (như sụp đổ đầu răng hoặc uốn rễ) có thể xảy ra dưới tải trọng nặng hoặc tác động, làm hỏng độ chính xác.
Kháng gãy xương: Độ cứng quá cao làm tăng độ giòn vật chất. Nếu độ bền cốt lõi là không đủ, gãy chân răng có thể xảy ra dưới tải trọng tác động; Ngược lại, độ cứng không đủ có thể dẫn đến thất bại sớm do nồng độ căng thẳng mệt mỏi.

Ii. Các yếu tố cốt lõi ảnh hưởng đến độ cứng của bánh xích

Độ cứng của bánh xích được thiết kế dựa trên các điều kiện hoạt động và tính chất vật liệu. Các yếu tố ảnh hưởng chính bao gồm:

1. Điều kiện hoạt động

Loại tải: Tải trọng nặng (ví dụ, máy móc khai thác) hoặc tải trọng tác động (ví dụ, thiết bị xây dựng) đòi hỏi độ cứng bề mặt cao hơn và độ bền lõi; Tải trọng ánh sáng (ví dụ, thiết bị chuyển phát) có yêu cầu độ cứng thấp hơn.
Tốc độ quay: Truyền tốc độ cao làm tăng nhiệt ma sát trên bề mặt răng, đòi hỏi phải tăng cường độ cứng thông qua các quá trình như dập tắt bề mặt và ủ để cải thiện khả năng chống mài mòn; Hộp số tốc độ thấp ưu tiên điện trở va chạm, cho phép độ cứng thấp hơn vừa phải.
Môi trường môi trường: Môi trường ẩm ướt, bụi bặm hoặc ăn mòn đòi hỏi phương pháp điều trị bề mặt (ví dụ: chế hòa khí, mạ crôm) để tăng cường độ cứng và khả năng chống ăn mòn.

2. Lựa chọn vật liệu

Vật liệu bánh xích phải cân bằng sức mạnh và khả năng gia công. Các vật liệu phổ biến và phạm vi độ cứng áp dụng của chúng được chi tiết dưới đây.

Iii. Vật liệu bánh xích thông thường và phạm vi độ cứng tương ứng

Các vật liệu bánh xích khác nhau yêu cầu xử lý nhiệt mục tiêu để kiểm soát độ cứng. Các vật liệu điển hình và tiêu chuẩn độ cứng như sau:

Kịch bản loại vật liệu	ứng dụng	Quy trình xử lý nhiệt	Phạm vi độ cứng điển hình (bề mặt/lõi)	Đặc điểm chính
Thép carbon trung bình (thép 45)	Đèn tải nhẹ, truyền tốc độ thấp (ví dụ: Máy móc nông nghiệp)	Làm nguội tích hợp hoặc làm nguội bề mặt	Bề mặt: HRC 40-45; Core: HB 200-250	Chi phí thấp, dễ dàng để máy; Thích hợp cho điều kiện tải ánh sáng không tác động. Độ bền cốt lõi được đảm bảo thông qua ủ.
Thép kết cấu hợp kim (40CR)	Truyền tải trung bình, tốc độ trung bình (ví dụ, máy công cụ)	Làm nguội bề mặt + ủ nhiệt độ thấp	Bề mặt: HRC 45-50; Core: HB 220-280	Độ cứng tốt hơn 45 thép với độ bền cốt lõi được cải thiện; chịu được tải trọng tác động vừa phải, lý tưởng cho việc truyền cơ học nói chung.
Thép làm trung bình (20Crmnti)	Tải trọng nặng, tốc độ cao hoặc truyền động (ví dụ: hộp số ô tô)	Làm trung bình + làm nguội + ủ nhiệt độ thấp	Bề mặt: HRC 58-62; Lõi: HRC 30-40	Độ cứng bề mặt cao (điện trở hao mòn) + độ bền lõi cao (khả năng chống va đập); Thích hợp cho điều kiện khắc nghiệt với tải trọng nặng và tác động thường xuyên.
Gang màu xám (HT250)	Các kịch bản tải nhẹ, tốc độ thấp, không tác động (ví dụ, thiết bị công nghiệp ánh sáng)	Điều trị lão hóa	Độ cứng tổng thể: HB 180-220	Chi phí cực kỳ thấp nhưng giòn với khả năng chống mài mòn kém; Chỉ phù hợp cho hộp số không quan trọng, tốc độ thấp.

Iv. Sự khác biệt về độ cứng ở các phần bánh xích khác nhau

Độ cứng của bánh xích được phân phối theo yêu cầu, 'với các yêu cầu khác nhau dựa trên vai trò chức năng:

Bề mặt và rễ răng: Đây là những khu vực quan trọng dễ bị hao mòn và căng thẳng, đòi hỏi độ cứng cao nhất (ví dụ: HRC 58-62 sau khi được tế bào cược) để tăng cường khả năng chống mài mòn và hiệu suất mỏi.
RIM và HUB: Cần độ bền vừa phải để truyền mô-men xoắn, với độ cứng thường thấp hơn bề mặt răng (ví dụ: HRC 30-40 tại lõi) để ngăn ngừa gãy xương do tác động.
Nan hoa: chủ yếu kết nối vành và trung tâm. Đối với nan hoa rắn, độ cứng có thể khớp với trung tâm; Đối với nan hoa rỗng, độ cứng được kiểm soát để tránh gãy xương giòn (ví dụ: HB 200-250).

V. Phương pháp kiểm tra độ cứng của bánh xích

Độ cứng của Sprocket được kiểm tra bằng các công cụ chuyên nghiệp, với các phương pháp phổ biến bao gồm:

Máy kiểm tra độ cứng của Rockwell (HRC): Thích hợp để đo độ cứng của bề mặt răng đã làm nguội hoặc được cacbonized. Nó cung cấp thử nghiệm nhanh và độ chính xác cao (± 1 HRC), làm cho nó trở thành phương pháp chính để phát hiện độ cứng bánh xích.
Máy kiểm tra độ cứng của Brinell (HB): Được sử dụng để làm quen với chất làm nóng hoặc gang gang, phản ánh tính đồng nhất độ cứng tổng thể (ví dụ: độ cứng lõi hoặc nói).
Máy kiểm tra độ cứng của Vickers (HV): Lý tưởng cho việc kiểm tra vi sinh vật của bề mặt răng mỏng (ví dụ, các lớp được cacbonized), cho phép đo chính xác độ dốc độ cứng từ bề mặt đến lõi.

Vi. Các vấn đề phổ biến và hậu quả của độ cứng bất thường

Độ cứng của bánh xích phải được kiểm soát nghiêm ngặt trong phạm vi thiết kế; cả độ cứng quá mức và không đủ gây ra thất bại:

Độ cứng không đủ (ví dụ: HRC bề mặt <35): Độ mòn bề mặt răng nhanh (ví dụ: đầu răng được mài, sườn lõm) dẫn đến chia lưới kém sau khi sử dụng ngắn hạn và thậm chí có thể gây ra khỏi chuỗi do biến dạng răng. Biến dạng nhựa của răng có thể xảy ra dưới tải trọng nặng.
Độ cứng quá mức (ví dụ: HRC bề mặt> 65): tăng độ giòn vật liệu làm cho rễ răng dễ bị gãy dưới tải trọng tác động hoặc nồng độ căng thẳng. Không phù hợp với điều trị độ bền cốt lõi, gãy xương đột ngột có thể xảy ra dưới tải xen kẽ.

Bản tóm tắt

Thiết kế độ cứng của Sprocket tuân theo nguyên tắc của bề mặt chống mài mòn, lõi chống va đập ':

Đối với các kịch bản tải nhẹ, tốc độ thấp, thép carbon trung bình (thép 45) với ủ (bề mặt HRC 40-45) phù hợp.
Đối với các ứng dụng trung bình, tốc độ trung bình, thép kết cấu hợp kim (40CR) với việc dập tắt bề mặt (HRC 45-50) được ưa thích.
Đối với các điều kiện nặng, dễ bị ảnh hưởng, điều trị bằng tế bào (độ cứng bề mặt cao HRC 58-62 + độ bền lõi cao) là bắt buộc.

bánh xích Độ cứng bánh xích