Englanti 1. Kantavuus
Käytön aikana, Moottorin jakopyörä on alttiina valtavalle voimansiirrolle ketjusta tai hihnasta, erityisesti suurella nopeudella ja suurella kuormituksella. Siksi vaihteiston materiaalin kantavuus on ensisijainen huomioitava materiaalia valittaessa. Materiaalilla on oltava korkea vetolujuus ja väsymiskestävyys, jotta varmistetaan, että vaihteisto ei muotoudu tai hajoa pitkäaikaisessa suuressa kuormituksessa.
Yleisesti käytetyillä materiaaleilla, kuten lujilla teräslejeeringeillä (kuten 20CrMnTi tai 42CrMo), on yleensä korkea vetolujuus, kovuus ja sitkeys, ja ne voivat säilyttää vakaan suorituskyvyn suurissa kuormitusolosuhteissa, mikä vähentää kulumista ja väsymisvaurioita.
2. Kulutuskestävyys ja kitka
Kitka suorituskykyä Moottorin jakopyörä sillä on suuri vaikutus sen elämään ja työtehokkuuteen. Kun hammaspyörä koskettaa ketjua tai hihnaa, pinta kuluu pitkäaikaisen kitkan vuoksi. Vaihteen kulutuskestävyyden parantamiseksi materiaalin kovuus ja pintakäsittelyprosessi ovat ratkaisevia. Materiaalin pinnalla on oltava korkea kovuus kulumisen vähentämiseksi.
Teräs on yleensä suositeltavin materiaali moottorin jakovaihteissa, koska se voi saavuttaa korkean kovuuden lämpökäsittelyllä (kuten karkaisulla, hiiletyksellä jne.), joten vaihteiston pinta kestää kovaa kitkaa. Lisäksi joillakin korkean suorituskyvyn materiaaleilla, kuten nitridoidulla teräksellä ja titaaniseoksilla, on myös erinomainen kulutuskestävyys ja niitä käytetään erikoissovelluksissa.
3. Lämpöstabiilisuus
Moottorin käydessä syntyvä korkea lämpötila asettaa vakavan haasteen jakovaihteen materiaalille. Erityisesti turboahdetuissa tai korkean suorituskyvyn moottoreissa käyttölämpötila nousee jyrkästi. Materiaalin lämpöstabiilisuus, eli kyky säilyttää sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet korkeissa lämpötiloissa, on avaintekijä, joka on otettava huomioon valittaessa.
Teräksellä on yleisesti ottaen hyvä lämmönkestävyys korkeissa lämpötiloissa, mutta lämpötilan noustessa materiaalin lujuus ja kovuus heikkenevät, joten on tarpeen valita oikea teräslaatu. Esimerkiksi runsasseosteinen teräs (kuten SAE 4140, SAE 4340 jne.) ja nikkelipohjaiset seosmateriaalit voivat yleensä säilyttää hyvän suorituskyvyn korkeammissa käyttölämpötiloissa ja soveltuvat käytettäväksi korkeissa lämpötiloissa.
4. Korroosionkestävyys
Moottorin jakopyörät ovat yleensä alttiina erilaisille aineille, kuten öljylle, jäähdytysnesteelle, ilmalle jne., ja näissä väliaineissa olevat syövyttävät aineet voivat aiheuttaa korroosiota vaihteiston pinnalle. Siksi materiaalin korroosionkestävyys on myös tärkeä tekijä jakopään materiaalin valinnassa.
Yleiset korroosionkestävät materiaalit, kuten ruostumaton teräs, alumiiniseos ja jotkin erikoispinnoitetut teräkset (kuten galvanoidut, nikkelipinnoitetut jne.), voivat vastustaa tehokkaasti hapettumista ja hapanta korroosiota ja pidentää vaihteiston käyttöikää. Ruostumattoman teräksen (kuten 304, 316 jne.) erinomainen korroosionkestävyys voi tarjota lisäsuojaa erityisesti käytettäessä kosteassa ympäristössä tai suolasuihkuympäristössä.
5. Käsittelyn suorituskyky
Räätälöity moottorin ajoitusratas vaatii yleensä tarkkuustyöstöä sen varmistamiseksi, että sen geometria, hampaan pinnan tarkkuus ja mittatarkkuus täyttävät suunnitteluvaatimukset. Materiaalin prosessointikyky, mukaan lukien sen työstettävyys, hitsattavuus ja muovattavuus, vaikuttaa suoraan valmistusvaikeuteen ja vaihteiston hintaan.
Teräksellä on hyvä työstökyky, erityisesti lämpökäsitellyllä teräksellä, joka voi tarjota hyvän leikkaussuorituskyvyn ja muovauskyvyn. Joillakin seosaineilla, kuten titaaniseoksella ja alumiiniseoksella, on kevyt paino ja erinomainen lujuus, mutta niitä on vaikea käsitellä, joten voidaan tarvita kehittyneempiä käsittelylaitteita ja prosesseja. Lisäksi on huomioitava myös materiaalin hitsattavuus, varsinkin kun vaihde on kytkettävä muihin komponentteihin.
6. Paino ja tiheys
Suorituskykyisissä moottoreissa vaihteiden paino ja tiheys on myös valittava järkevästi. Raskaammat vaihteet voivat aiheuttaa suuremman inertian, mikä vaikuttaa moottorin kiihdytystehoon. Siksi materiaalin tiheys on tärkeä tekijä, joka on otettava huomioon suunnittelussa.
Kevyillä materiaaleilla, kuten alumiiniseoksilla, on yleensä pienempi tiheys, joten joissakin sovelluksissa, kuten kilpa- tai korkean suorituskyvyn urheiluautoissa, kevyet vaihteet voivat olla suositeltavia. Alumiiniseosten lujuus ja korkean lämpötilan kestävyys ovat kuitenkin suhteellisen alhaisia, joten joissakin korkean kuormituksen ja korkeiden lämpötilojen sovelluksissa materiaalit, kuten teräslejeeringit tai vahvemmat titaaniseokset, valitaan yleensä lujuuden ja painon tasapainottamiseksi.
7. Kustannustehokkuus
Varsinaisessa tuotannossa materiaalivalinnassa tulee huomioida suorituskyvyn lisäksi myös kustannustehokkuus. Vaikka joillakin huippuluokan materiaaleilla (kuten titaaniseokset, keramiikka jne.) on erinomainen suorituskyky, ne ovat kalliimpia, joten niitä käytetään vain tietyissä korkean suorituskyvyn sovelluksissa. Sitä vastoin perinteisillä hiiliteräksillä ja seosteräksillä on parempi kustannustehokkuus, ja niitä käytetään laajalti tavallisten autojen ja keski- ja huippuluokan mallien moottorin jakovaihteiden valmistuksessa.
