Zupčanici su komponente sistema za prenos snage. Svim pogonskim elementima mašine upravljaju zupčanici koji upravljaju obrtnim momentom, brzinom i smerom rotacije. Postoji mnogo zamršenosti različitih vrsta zupčanika. U stvari, odabir vrste zupčanika nije lak proces. Zavisi od mnogih razmatranja. Faktori utjecaja uključuju fizički prostor i raspored osovine, prijenosni omjer, opterećenje, tačnost i nivo kvaliteta.
Mnogi zupčanici su napravljeni korištenjem različitih materijala i s različitim kriterijima performansi ovisno o industrijskoj uporabi. Ovi zupčanici dolaze u različitim kapacitetima, veličinama i omjerima brzine. Glavna funkcija je, međutim, da se konvertuje ulaz glavnog pokretača u izlaz sa visokim obrtnim momentom i malim brojem obrtaja u minuti. Ove porodice zupčanika imaju primjenu u rasponu od poljoprivrede do svemira.
Materijali za zupčanike
Mnogo različitih vrsta čelika, bronze, livenog gvožđa, mesinga, nodularnog gvožđa, aluminijuma, metala u prahu i polimera mogu se koristiti za izradu zupčanika. Čelik je najzastupljeniji i najatraktivniji od ovih materijala, koji daje dobitnu kombinaciju visokog omjera čvrstoće i težine, dobre otpornosti na habanje, mogućnosti poboljšanja fizičkih kvaliteta toplinskom obradom i konkurentne cijene.
Materijali visoke cijene možda ne garantuju vrhunsku opremu. Aluminij, mesing, bronza, polimeri, fenolni materijali, metali u prahu različitih sastava ili nehrđajući čelik mogu biti potrebni za neke primjene. Materijali zupčanika se dijele na dvije vrste: metalne i nemetalne. Polimeri, elastomeri, keramika, staklo i kompozitni materijali su pet osnovnih tipova nemetalnih materijala. Metalni materijali se dijele na dvije vrste: crni metali, koji uključuju čelik, i obojeni metali, koji uključuju bronzu i legure aluminija.
Da bi se ispunili ovi bitni elementi, dostupan je širok spektar materijala. Materijali koji se koriste u opremi mogu se kretati od drveta do modernih sintetičkih materijala, kao i crnih metala, obojenih metala, metala u prahu i plastike. Otkriveni su i drevni zupčanici od kamena. Materijal koji se koristi utječe na nosivost, snagu, otpornost na udubljenje, vijek trajanja i cijenu zupčanika.
Kako odabrati materijal zupčanika
Prvo, materijal zupčanika treba odabrati na osnovu funkcije aplikacije. Dizajn precizno izrađenog zupčanika će nesretno propasti ako materijal nije pogodan za potrebnu dužnost. Odabrani materijal će uticati na proizvodni proces.
Odluka će biti zasnovana na uslugama, proizvodnji i ekonomskim potrebama. Zupčanici, jednostavno rečeno, prenose snagu ili kretanje. Čelik se koristi u velikoj većini zupčanika za prijenos snage. Čelični pužni zupčanici za upotrebu sa bronzanim zupčanicima i plastični za smanjenje snage su izuzeci. Očekuje se da većina zupčanika nosi teška opterećenja i da će zahtijevati toplinsku obradu kako bi se poboljšala čvrstoća i otpornost na habanje. Plastični ili obojeni materijali se obično koriste za izradu zupčanika samo za kretanje.
Odabir materijala zupčanika je težak i mora biti vezan za jedinstveno opterećenje i zahtjeve za vijek trajanja. Mora se uzeti u obzir kompatibilnost materijala, hemijski sastav, sastav, mehaničke kvalitete i cijena opreme za spajanje. Otpornost na koroziju i električna ili magnetna svojstva mogu biti potrebna ovisno o materijalu primjene zupčanika.
