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(1) Sélection des matériaux : poser les bases d'une résistance et d'une fiabilité élevées
Le matériau est un facteur clé affectant la capacité portante des engrenages. Nous sélectionnons généralement les matériaux suivants pour les engrenages et les pièces structurelles :
Partie d'engrenage :
Acier de construction allié (tel que 20CrMnTi, 18CrNiMo7-6) :
Ces matériaux ont une trempabilité et peuvent former une dureté élevée sur la surface de l'engrenage tout en conservant une bonne ténacité dans le noyau, adaptée aux conditions de charge élevée.
Acier au carbone moyen (tel que 42CrMo) :
Ce matériau est souvent utilisé pour les engrenages qui nécessitent une ténacité et une résistance aux chocs plus élevées, adaptés aux environnements de travail plus exigeants.
Roulements et arbres :
L'acier allié à haute résistance (tel que GCr15 ou 40Cr) est généralement utilisé pour garantir sa stabilité et sa durée de vie sous charge élevée et rotation continue.
Matériau du boîtier :
Utilisez de la fonte à haute résistance (telle que HT250) ou du soudage de plaques d'acier faiblement alliées pour améliorer la rigidité et la résistance à la fatigue et éviter la déformation du boîtier en raison d'un couple de sortie élevé.
(2) Traitement thermique : le processus de base pour renforcer la capacité portante des engrenages
Le processus de traitement thermique détermine les performances du matériau, ce qui est particulièrement important pour les pièces mobiles soumises à de fortes charges telles que les engrenages.
Cémentation et trempe : amélioration de la dureté de surface et de la résistance à l'usure
La surface de l'engrenage est traitée par carburation et trempe pour former une couche durcie avec une dureté allant jusqu'à HRC58-62, qui présente une résistance à l'usure et à la fatigue extrêmement fortes.
La profondeur de la couche durcie est généralement comprise entre 0,8 et 2 mm, qui est ajustée en fonction du module d'engrenage et des exigences de charge pour garantir qu'elle peut résister à l'usure de la surface et aux chocs sous une charge élevée.
Traitement de nitruration : améliorer la résistance à la fatigue
Pour certains engrenages nécessitant une résistance à la corrosion ou une durée de vie plus élevée, une technologie de traitement de nitruration est utilisée et la dureté peut atteindre HV700-1000, tout en réduisant la déformation du traitement thermique et en garantissant la précision des engrenages.
Traitement de trempe : amélioration de la ténacité et de la stabilité
Le noyau de l'engrenage est trempé pour réduire les contraintes internes du matériau et améliorer la ténacité, empêchant ainsi l'engrenage de se fissurer en raison d'une fragilité excessive sous un couple élevé.
(3) Optimisation technique : améliorer encore les performances des matériaux
En plus de la sélection des matériaux de base et des processus de traitement thermique, nous optimisons également davantage grâce aux méthodes suivantes :
Contrôle de la composition des matériaux
Ajoutez des oligo-éléments d'alliage (tels que le molybdène et le vanadium) pour améliorer la stabilité anti-revenue et la résistance à l'usure de l'engrenage, tout en réduisant le risque de distorsion par trempe.
Processus de traitement de surface
Une fois le traitement thermique terminé, la surface est grenaillée pour améliorer la résistance à la fatigue en introduisant une contrainte de compression de surface, ce qui est particulièrement adapté aux scénarios nécessitant un fonctionnement à long terme sous charge élevée.
Optimisation de la rigidité du caisson
Effectuez une analyse par éléments finis (FEA) sur la boîte et concevez une disposition raisonnable des nervures de renforcement lorsqu'elle est soumise à un couple élevé pour éviter la déformation de la boîte affectant la précision d'engrènement des engrenages.
(4) Faire correspondre les matériaux et les procédés : parvenir à un équilibre entre performance et coût
Lors de la fabrication de réducteurs planétaires hautes performances, il est nécessaire de trouver un équilibre entre performances et coûts.
Pour les équipements lourds nécessitant des charges extrêmement élevées, nous donnerons la priorité aux aciers alliés hautes performances et aux procédés de traitement thermique en plusieurs étapes.
Pour les équipements industriels ordinaires, nous utilisons des matériaux en acier à moyenne teneur en carbone plus rentables et des processus standardisés pour garantir que les exigences de performance sont respectées tout en contrôlant les coûts.
(5) Cas d’application pratique : Excellentes performances d’une boîte de vitesses à couple élevé
Industrie de l'énergie éolienne : la boîte de vitesses pour énergie éolienne adopte des engrenages 18CrNiMo7-6 qui ont été carburés et trempés, qui ont une dureté élevée et une forte résistance à l'usure, et peuvent transmettre de manière stable des centaines de tonnes de couple.
Équipement minier : le réducteur planétaire de la pelle utilise des engrenages forgés en 42CrMo avec un traitement de carburation en profondeur, et il peut résister à des charges d'impact et à des conditions de couple élevées pendant une longue période tout en fonctionnant de manière stable.
En tant que société chinoise cotée en bourse de haute technologie, notre société se concentre sur la recherche et le développement, la production, la vente et le service de moteurs à courant continu et de servomoteurs sans balais, de micromoteurs à courant alternatif et à courant continu, de boîtes de vitesses cycloïdes de haute précision, de boîtes de vitesses harmoniques et réducteurs planétaires . Nos produits sont largement utilisés dans les robots industriels, la logistique intelligente, les nouvelles énergies, les machines-outils et d'autres domaines, et servent également des machines et équipements spéciaux dans les secteurs de l'alimentation, de l'emballage, du textile, de l'électronique, du médical et autres. Avec une conception différenciée et une rentabilité élevée, nos produits de réducteurs planétaires excellent dans les exigences de sortie de couple élevé, ont une fiabilité et une valeur d'application extrêmement élevées, peuvent répondre aux divers besoins des clients et aider leurs équipements à atteindre des objectifs de fonctionnement de haute performance et de haute efficacité.
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