در ساخت چرخ دنده ها، برای دستیابی به عملکرد بهینه، انتخاب جنس چرخ دنده ها و مواد مناسب بسیار مهم است. برای ساخت چرخ دنده باید از فلزاتی استفاده کرد که ابزار های تراشکاری به راحتی قادر به پردازش آن ها باشند. همچنین، فلزات انتخابی باید دارای استحکام و مقاومت کافی باشند تا بتوانند در برابر نیرو های خارجی مانند فشار، کشش و خمیدگی مقاومت کنند.
تاثیر جنس چرخ دنده در چگونگی عملکرد آن
جهت دستیابی به عملکرد بهینه چرخ دنده، انتخاب مواد و جنس چرخ دنده مناسب بسیار مهم است. به طور معمول برای ساخت چرخ دنده ها، از فلزاتی استفاده می کنند که به راحتی قابل تراش باشند، به گونه ای که بتوان آن ها را به فرم های خواسته شده در بیاورند. همچنین، فلزات انتخابی باید دارای استحکام و مقاومت کافی بوده تا بتوانند در برابر نیرو های خارجی مانند فشار، کشش و … مقاومت لازم را داشته باشند.
نکات لازم برای انتخاب جنس چرخ دنده
در انتخاب جنس فلز برای ساخت چرخ دنده، باید به نکات زیر توجه کرد:
- در ابتدا، باید امکان لازم جهت ساخت مواد متشکل از چرخ دنده را به ابعاد لازم فراهم نمود. باید دستگاه های ریخته گری و ماشین های ابزار و کوره های آبکاری را با تجهیزات کامل جهت آبکاری چرخ دنده ها در دسترس داشت.
- جنس چرخ دنده ها را باید به گونه ای در نظر گرفت که قابلیت تحمل فشار و انتقال نیروی لازم را در هر صورتی داشته باشند.
- مواد تشکیل دهنده ی چرخ دنده ها را نیز باید طوری انتخاب نمود که توانایی تراشکاری را داشته باشند، به طوری که پس از عملیات تراشکاری، به خوبی صاف شوند.
- در هنگام انتخاب چرخ دنده های مختلف برای کار های گوناگون باید شرایط کار و خواص فیزیکی فلزات مورد مصرف را در نظر بگیرند، به طوری که موجب کاهش خطر شکستگی و خرابی شوند.
- برای چرخ دنده های حلزونی و پیچ حلزون که دارای طول زیادی هستند، از فلزاتی باید استفاده کرد، که خطر سرخوردگی و لغزش بین آن ها را کاهش داد. همچنین، در انتخاب فلز باید سعی کرد تا خطرات پیچیدگی و ترک خوردگی کمتری اتفاق بیفتد.
- برای مکان هایی که نیرو و استقامت زیاد لازم نیست، نیز می توان از چرخ دنده های پلاستیکی و یا پلاستیک هایی که دارای مواد شیمیایی فنولی هستند، استفاده نمود. این نوع مواد بیشتر در چرخ دنده هایی که جهت دستگاه های الکترونیکی و برقی به کار برده می شوند، مورد استفاده قرار می گیرند.
- جنس چرخ دنده مورد نظر برای دستگاه هایی که لازم است نیرو و فشار های زیاد را تحمل کنند، بهتر است از جنس فولاد، چدن و یا فولاد های معمولی باشد. دقت داشته باشید که نوع فولاد به کار برده شده معمولا از فولاد کربن با مقدار کربن بین 0.1 تا 0.4 درصد می باشد.
با توجه به کلیه ی نکات گفته شده، می توان بهترین فلز را برای ساخت چرخ دنده انتخاب کرد و با استفاده از دستگاه های ماشینی، آن را به فرم مورد نظر خود تراش داد و پس از پرداخت آن، از آن برای انتقال نیرو در دستگاه های مختلف استفاده نمود. البته لازم به ذکر است که برای انتخاب فولاد مناسب برای چرخ دنده، باید به چند ویژگی اصلی آن توجه کرد. فولاد هایی که برای ساخت چرخ دنده استفاده می شوند، باید دارای استحکام کافی باشند تا بتوانند از شکستن دنده جلوگیری کنند.
همچنین، باید سخت باشند تا در برابر تنش های تماسی ناشی از سایش دنده مقاومت کنند. در عین حال، نباید به قدری سخت باشند که در برابر بار های ضربه ای که ناشی از هر اثر خارجی بر سیستم وارد می آیند مانند ضربه، شوک و لرزش مقاومت کنند.
بنابراین، فولاد های مناسب برای ساخت چرخ دنده، باید دارای ترکیبی از استحکام، سختی و انعطاف پذیری بوده به طوری که در برابر تنش های مختلف مقاوم باشند.
