Materiál, ze kterého je ozubené kolo vyrobeno, přímo ovlivňuje jeho vlastnosti jako pevnost, odolnost proti opotřebení a také celkovou účinnost ozubeného systému. V tomto článku se zaměříme na faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru správného materiálu pro výrobu ozubených kol.
Faktory ovlivňující výběr materiálu
První a nejdůležitější faktor určující výběr materiálu pro ozubená kola žert druh zátěže, jaké kolo bude muset nést. Pro aplikace vyžadující vysokou pevnost a houževnatost, kovové slitiny jako např kalená ocel nebo slitiny niklu. Pro aplikace s lehčím zatížením, kde je kladen důraz na snížení hluku a hmotnosti, se často používají vyráběná kola vyrobené z hliníku nebo plastu.
Dalším důležitým aspektem je pracovní prostředí ozubených kol. V podmínkách intenzivního opotřebení, vysokých teplot nebo agresivních chemikálií musí být materiál odolný vůči korozi a abrazivním jevům. V takových případech se používají speciální slitiny jako např nerezové oceli nebo fosforové bronzy.
Technologické aspekty výběru materiálu
Volba materiálu také ovlivňuje výrobní proces ozubeného kola. Různé materiály vyžadují různé způsoby zpracování, např. soustružení, frézování nebo kalení. Například obrábění kalené oceli vyžaduje použití tvrdokovových nebo diamantových nástrojů, což může ovlivnit výrobní náklady. Na druhou stranu plasty a hliník umožňují lehčí a méně nákladné techniky zpracování. Je proto důležité, aby výběr materiálu zohlednil jak technologické, tak ekonomické požadavky produkční proces.
Poslední, ale ne nejméně důležitý aspekt je vliv materiálu na celkovou účinnost převodového systému. Materiály s vysokou tvrdostí a odolností mohou výrazně zvýšit životnost ozubeného kola a celého systému, snížit frekvenci kontrol a výměny dílů. Mohou však také zvýšit počáteční náklady. Mezitím mohou lehčí materiály, jako je hliník, snížit celkovou hmotnost systému, což je výhodné v mobilních aplikacích. Výsledkem by měla být konečná volba materiálu kompromis mezi výkonem, cenou a specifickými požadavky pro danou aplikaci.