Συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά άξονα μετάδοσης κίνησης
Η επιλογή του υλικού για τους κινητήριους άξονες εξαρτάται κυρίως από το περιβάλλον εργασίας και τις απαιτήσεις απόδοσης. Ακολουθούν ορισμένα υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως στον άξονα μετάδοσης κίνησης:
Χάλυβας: Ο χάλυβας είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό για κινητήριους άξονες, με υψηλή αντοχή και σκληρότητα. Ο χάλυβας μεσαίου άνθρακα και ο χάλυβας κραμάτων μεσαίου άνθρακα χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω των εξαιρετικών περιεκτικών μηχανικών ιδιοτήτων τους. Μετά από θερμική επεξεργασία όπως έλαση ή σφυρηλάτηση, κανονικοποίηση ή σβήσιμο και σκλήρυνση, αυτοί οι χάλυβες μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις αντοχής και αντοχής στη φθορά των κινητήριων αξόνων.
Κράμα αλουμινίου: Οι κινητήριοι άξονες από κράμα αλουμινίου έχουν χαμηλότερο βάρος και καλή αντοχή στη διάβρωση, καθιστώντας τους κατάλληλους για εφαρμογές που απαιτούν μείωση βάρους, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία και η αεροδιαστημική βιομηχανία. Ωστόσο, λόγω της σχετικά χαμηλότερης αντοχής τους, απαιτούνται κράματα-υψηλής αντοχής ή ειδικά δομικά σχέδια για τη βελτίωση της φέρουσας ικανότητας-φόρτωσης.
Κράμα τιτανίου: Τα κράματα τιτανίου έχουν υψηλή αντοχή, χαμηλό βάρος και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για την κατασκευή αξόνων μετάδοσης κίνησης υψηλής απόδοσης-. Ωστόσο, το υψηλότερο κόστος και η σχετικά κακή μηχανική τους ικανότητα περιορίζουν την εφαρμογή τους σε ορισμένους τομείς.
Επιπλέον, άλλα υλικά όπως κεραμικά και σύνθετα υλικά χρησιμοποιούνται επίσης για κινητήριους άξονες σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Η επιλογή αυτών των υλικών απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση παραγόντων όπως η απόδοση, το κόστος και το περιβάλλον λειτουργίας.
Απαιτήσεις υλικού και θερμικής επεξεργασίας για άξονες μετάδοσης κίνησης
Για να εξασφαλιστεί η απόδοση και η διάρκεια ζωής των κινητήριων αξόνων, εκτός από την επιλογή κατάλληλων υλικών, απαιτείται επίσης και κατάλληλη θερμική επεξεργασία. Ακολουθούν ορισμένες κοινές απαιτήσεις και διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας:
Σβήσιμο και σκλήρυνση: Για κινητήριους άξονες κατασκευασμένους από χάλυβα μεσαίου άνθρακα και μέτριας ανθρακούχο κράμα χάλυβα, συνήθως απαιτείται σβέση και σκλήρυνση για τη βελτίωση των συνολικών μηχανικών ιδιοτήτων τους. Το σβήσιμο και η σκλήρυνση περιλαμβάνει δύο στάδια: σβήσιμο και σκλήρυνση-υψηλής θερμοκρασίας, που επιτρέπει στο υλικό να επιτύχει μια καλή ισορροπία αντοχής και σκληρότητας.
Επιφανειακό σβήσιμο: Για να βελτιωθεί η σκληρότητα της επιφάνειας και η αντίσταση στη φθορά των αξόνων μετάδοσης κίνησης, το σβήσιμο επιφάνειας εκτελείται συχνά σε μέρη που φθείρονται εύκολα, όπως τα γεμιστήρια. Αυτή η μέθοδος διασφαλίζει ότι ο άξονας μετάδοσης κίνησης διατηρεί καλή απόδοση κάτω από βαριά φορτία και υψηλή{1}}ταχύτητα περιστροφής.
Ενανθράκωση και εναζώτωση: Για άξονες μετάδοσης κίνησης που απαιτούν υψηλότερη σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαδικασίες χημικής θερμικής επεξεργασίας όπως η ενανθράκωση ή η νιτρίωση. Αυτές οι διαδικασίες μπορούν να αυξήσουν σημαντικά την περιεκτικότητα σε άνθρακα ή άζωτο της επιφάνειας του υλικού, ενισχύοντας έτσι τη σκληρότητα και την αντίσταση στη φθορά.
