Manufaktur Roda Gigi: Panduan proses produksi roda gigi

Pembuatan roda gigi adalah proses manufaktur mekanis yang presisi dan penting yang memainkan peran penting dalam kinerja dan keandalan sistem transmisi mekanis.

Metode pembuatan peralatan umum meliputi:

Proses pemotongan: seperti hobbing, pembentuk roda gigi, pencukuran, dll.

• Hobbing adalah memotong bentuk gigi dengan cara menggelindingkan relatif antara kompor dan roda gigi kosong, yang banyak digunakan dalam produksi massal roda gigi silinder.
• Pembentuk roda gigi cocok untuk mengerjakan roda gigi internal dan beberapa roda gigi.

Penempaan: Digunakan untuk memproduksi roda gigi besar atau roda gigi dengan persyaratan kekuatan tinggi.

• Contohnya termasuk pembuatan roda gigi besar pada mesin berat.

Pengecoran: Cocok untuk roda gigi dengan bentuk kompleks, jumlah besar, dan persyaratan presisi tidak terlalu tinggi.

Dalam proses pembuatan roda gigi, aspek-aspek berikut perlu dikontrol secara ketat:

1. Akurasi dimensi: Pastikan modul roda gigi, jumlah gigi, diameter lingkaran ujung gigi, diameter lingkaran akar, dan dimensi lainnya memenuhi persyaratan desain.
2. Akurasi profil: termasuk bentuk profil dan akurasi arah untuk memastikan kinerja transmisi yang baik dan pengoperasian dengan kebisingan yang rendah.
3. Kualitas permukaan: Permukaan halus membantu mengurangi keausan dan meningkatkan umur kelelahan.

Kualitas pembuatan roda gigi secara langsung mempengaruhi efisiensi transmisi, stabilitas, dan umur sistem mekanis. Misalnya, pada transmisi otomotif, gigi berpresisi tinggi memungkinkan perpindahan gigi mulus dan konsumsi energi lebih rendah; Pada retarder industri, roda gigi berkualitas tinggi dapat memastikan pengoperasian yang stabil dalam jangka panjang dan mengurangi biaya perawatan.

Proses pembuatan roda gigi terutama mencakup hal-hal berikut:

Pergeseran gigi

Ini adalah metode pemesinan roda gigi yang umum digunakan. Kompor pada mesin hobbing roda gigi berputar relatif terhadap blanko roda gigi sesuai dengan rasio transmisi tertentu, dan kompor secara bertahap memotong bentuk gigi selama proses putaran. Gear hobbing memiliki efisiensi dan akurasi produksi yang tinggi, yang cocok untuk produksi massal roda gigi dengan modulus sedang dan persyaratan presisi.

Keuntungan::

• Efisiensi produksi tinggi, cocok untuk produksi skala besar.
• Gigi presisi tinggi dapat diproses.

Contoh: Gearbox pada industri otomotif seringkali mengalami hobbing.

Pembentukan gigi

Pembentuk roda gigi bergerak bolak-balik ke atas dan ke bawah, dan membuat gerakan melingkar relatif terhadap kosong roda gigi untuk secara bertahap memotong bentuk gigi. Pembentuk roda gigi cocok untuk mengerjakan roda gigi internal, roda gigi ganda, dan roda gigi sektor.

Keuntungan::

• Roda gigi presisi tinggi dapat dikerjakan.
• Untuk beberapa perlengkapan berbentuk khusus memiliki efek pemrosesan yang lebih baik.

Contoh: Proses pembentuk roda gigi digunakan pada beberapa roda gigi presisi di bidang dirgantara.

Pemrosesan pencukuran

Pemotong pencukur gigi terhubung dengan gigi tanpa serangan balik dari samping. Dengan selip relatif antara pemotong pencukur gigi dan roda gigi, sisa logam pada permukaan gigi tercukur, sehingga meningkatkan presisi dan kualitas permukaan roda gigi.

Keuntungan::

• Ini secara efektif dapat memperbaiki bentuk gigi dan kesalahan arah gigi.
• Memperbaiki penyelesaian permukaan roda gigi.

Contoh: Roda gigi transmisi pada peralatan mesin berpresisi tinggi mungkin mengalami proses pencukuran.

Mengasah gigi

Mengasah roda gigi mirip dengan mencukur, menggunakan penyatuan bebas roda asah dan roda gigi yang akan dikerjakan untuk menyelesaikan roda gigi, terutama digunakan untuk meningkatkan kekasaran permukaan roda gigi.

Keuntungan::

• Lebih meningkatkan kualitas permukaan gigi.

Pemrosesan penggilingan

Roda gerinda digunakan untuk menggerinda permukaan gigi roda gigi untuk mendapatkan profil gigi dengan presisi tinggi dan kualitas permukaan tinggi.

Keuntungan::

• Tingkat akurasi yang tinggi dapat dicapai.

Contoh: Roda gigi pada instrumen presisi biasanya memerlukan penggilingan.

Die casting dan cetakan injeksi

Untuk roda gigi plastik atau beberapa roda gigi logam kecil dengan persyaratan presisi rendah, die casting atau cetakan injeksi dapat digunakan.

Keuntungan::

• Efisiensi produksi tinggi dan biaya relatif rendah.

Contoh: Roda gigi plastik pada beberapa peralatan rumah tangga kecil sering kali dibuat dengan cetakan injeksi.

Proses pembuatan roda gigi yang berbeda memiliki karakteristik dan ruang lingkup penerapannya masing-masing. Dalam produksi sebenarnya, perlu untuk memilih proses yang tepat sesuai dengan penggunaan roda gigi, persyaratan presisi, ukuran batch, dan faktor lainnya.

Jenis roda gigi yang umum adalah sebagai berikut:

Perlengkapan silinder

1. Roda gigi silinder lurus: garis gigi sejajar dengan sumbu, arah transmisi gaya tidak berubah, kelancaran transmisi umum, dan cocok untuk transmisi dengan kecepatan rendah dan beban kecil.

• Aplikasi: Transmisi mekanis umum, seperti mekanisme transmisi peralatan mesin.

2. Roda gigi silinder heliks: garis gigi dimiringkan ke Sudut tertentu relatif terhadap sumbu, transmisi halus, daya dukung yang kuat, cocok untuk transmisi kecepatan tinggi dan tugas berat.

• Aplikasi: transmisi mobil, peredam industri.

Perlengkapan miring

1. Gigi bevel lurus: digunakan untuk transmisi antar sumbu yang berpotongan, efisiensi transmisi lebih tinggi, tetapi kebisingannya lebih besar.

• Aplikasi: Diferensial poros belakang otomotif.

2. Roda gigi bevel lengkung: transmisi halus, kebisingan rendah, daya dukung tinggi.

• Aplikasi: Sistem transmisi untuk alat berat.

Perlengkapan cacing

• Fitur: rasio transmisi besar, struktur kompak, tetapi efisiensi transmisi rendah, dengan self-locking.
• Aplikasi: mesin pengangkat, sistem transmisi lift.

Perlengkapan tulang herring

• Terdiri dari gigi miring kiri dan kanan dengan putaran simetris, daya dukung tinggi, dan transmisi halus.
• Aplikasi: sistem propulsi untuk kapal besar, alat berat.

Roda gigi planet

• Beberapa roda gigi berputar di sekitar roda matahari pusat untuk rasio transmisi yang besar dan konstruksi yang kompak.
• Aplikasi: Transmisi otomatis, peredam planet.

Misalnya, dalam produksi industri, sistem transmisi kipas besar dapat menggunakan roda gigi bevel; Dalam transmisi spindel peralatan mesin CNC, roda gigi silinder presisi tinggi sering digunakan.

Ada berbagai macam bahan yang digunakan untuk memproduksi roda gigi, yang umum adalah sebagai berikut:

Baja

• 45 baja: memiliki sifat mekanik komprehensif yang baik, harga relatif rendah, sering digunakan pada transmisi umum gigi beban ringan kecepatan sedang dan rendah.
• 40kr: memiliki kekuatan dan ketangguhan yang baik setelah perlakuan temper, cocok untuk gigi kecepatan sedang dan beban sedang.
• 20crmnti: Setelah karburasi dan quenching, kekerasan permukaannya tinggi, ketangguhan intinya bagus, dan sering digunakan untuk roda gigi penting yang menanggung beban benturan, seperti roda gigi transmisi otomotif.

Besi cor

• Besi cor kelabu: seperti HT200, HT250, dll., dengan peredam getaran dan ketahanan aus yang baik, sering digunakan pada kecepatan rendah, beban ringan, tidak ada benturan gigi transmisi terbuka.
• Besi ulet: sifat mekanik yang lebih baik dari besi cor kelabu, dapat digunakan untuk peralatan yang lebih penting.

Bahan non-logam

• Plastik rekayasa: seperti nilon, polikarbonat, dll., dengan bobot ringan, kebisingan rendah, ketahanan korosi dan keunggulan lainnya, sering digunakan dalam beban ringan, kecepatan rendah dan persyaratan akurasi tidak tinggi, seperti roda gigi pada instrumen.

Logam non-besi

• Paduan tembaga: seperti perunggu timah, perunggu aluminium, dll., memiliki ketahanan aus dan anti gesekan yang baik, sering digunakan pada peralatan tugas berat dengan kecepatan geser tinggi.

Misalnya, dalam sistem transmisi peralatan mesin biasa, beberapa roda gigi kecepatan rendah yang tidak penting mungkin dibuat dari besi cor kelabu; Pada mesin otomotif berperforma tinggi, roda gigi biasanya terbuat dari baja paduan berkualitas tinggi.

Proses pembuatan dan bahan roda gigi mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kinerjanya, sebagai berikut:

Dampak proses manufaktur:

1. Akurasi dan akurasi profil:

• Proses manufaktur yang tepat, seperti gear hobbing, grinding, dll., dapat menjamin keakuratan profil roda gigi dan akurasi pitch, sehingga roda gigi lebih stabil dalam proses transmisi, sehingga mengurangi getaran dan kebisingan.
• Misalnya, roda gigi yang dibuat melalui proses penggilingan roda gigi presisi tinggi diterapkan pada sistem transmisi presisi peralatan mesin CNC, yang dapat menjamin keakuratan pemesinan dan kualitas permukaan.

2. Kualitas permukaan:

• Proses manufaktur yang baik dapat memperoleh permukaan gigi yang halus, mengurangi koefisien gesekan, meningkatkan efisiensi transmisi gigi, dan mengurangi keausan.
• Misalnya, permukaan roda gigi yang telah diasah atau dipoles dapat memperpanjang masa pakainya secara efektif.

3. Kekuatan dan kekerasan:

• Proses perlakuan panas yang tepat, seperti karburasi, pendinginan, dll., dapat meningkatkan kekerasan permukaan dan ketangguhan inti roda gigi, meningkatkan kapasitas menahan beban dan ketahanan lelah.
• Misalnya, roda gigi pada girboks mobil biasanya diberi karburasi dan pendinginan untuk menahan beban besar dan benturan perpindahan yang sering terjadi.

4. Stres sisa:

• Metode pemesinan dan perlakuan panas selama produksi dapat menimbulkan tegangan sisa di dalam roda gigi. Pengendalian tegangan sisa yang wajar dapat meningkatkan umur kelelahan peralatan.

Dampak material:

1. Kekuatan dan kekerasan:

• Material berkekuatan tinggi, seperti baja paduan, dapat menahan beban lebih besar dan cocok untuk roda gigi dengan beban berat dan penggerak kecepatan tinggi.
• Misalnya, roda gigi mesin pertambangan besar biasanya terbuat dari baja paduan berkekuatan tinggi.

2. Ketahanan aus:

• Bahan dengan ketahanan aus yang baik, seperti baja karburasi, paduan tembaga, dll., dapat mengurangi keausan permukaan gigi serta menjaga akurasi gigi dan performa transmisi.
• Seperti halnya roda gigi pada beberapa peralatan yang sering hidup dan mati, material tahan aus yang lebih baik diperlukan untuk memastikan pengoperasian yang stabil dalam jangka panjang.

3. Kekerasan:

• Ketangguhan material menentukan ketahanan patah roda gigi di bawah beban tumbukan.
• Misalnya, dalam kondisi benturan besar, pemilihan material dengan ketangguhan yang lebih baik dapat mencegah patahnya gigi secara tiba-tiba.

4. Biaya tambahan:

• Perbedaan harga antara bahan yang berbeda sangat besar, yang akan mempengaruhi biaya produksi peralatan dan harga produk akhir.

Singkatnya, pemilihan proses dan bahan manufaktur perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti penggunaan lingkungan peralatan, kondisi beban, persyaratan akurasi dan biaya untuk memastikan bahwa peralatan tersebut memiliki kinerja dan keandalan yang baik.

Pembuatan roda gigi adalah proses canggih dan kompleks yang dirancang untuk menghasilkan roda gigi berkualitas tinggi untuk beragam kebutuhan transmisi. Yang pertama adalah proses desain dan perencanaan, sesuai dengan persyaratan spesifik sistem transmisi untuk menentukan parameter roda gigi, dan pertimbangan komprehensif mengenai penggunaan kondisi untuk memilih bahan dan proses. Tahap persiapan bahan, yang biasa digunakan baja, besi cor, paduan tembaga, dll, melalui penempaan, penggulungan atau pengecoran untuk mendapatkan hasil yang kasar. Pemrosesan bentuk roda gigi diwujudkan dengan proses hobbing, pembentuk roda gigi, pencukuran, penggilingan, dan lainnya, dan proses yang berbeda memiliki skenario aplikasi yang berbeda. Perlakuan panas meningkatkan kinerja roda gigi, penyelesaian akhir memastikan keakuratan pemasangan, pemeriksaan kualitas dikontrol secara ketat oleh peralatan dan instrumen profesional, dan perawatan permukaan meningkatkan ketahanan dan penampilan terhadap korosi. Teknologi manufaktur roda gigi terus berkembang untuk memenuhi standar kinerja dan keandalan transmisi yang lebih tinggi. Dapatkan penawaran