Overføringsytelsen og levetiden til en girkasse avhenger først og fremst av kompatibiliteten til materialene som brukes til girene og akslene. På grunn av deres forskjellige funksjoner varierer materialkravene til gir og aksler betydelig:
1. Skaftmaterialer: Fremhever styrke og seighet, med utmerket torsjonsmotstand og slagfasthet
Aksler må overføre dreiemoment og tåle bøyemomenter, noe som krever høy styrke, høy seighet (slagfasthet) og god herdbarhet.
Vanlige materialer: 35CrMo, 42CrMo (herdet og herdet stål).
Sammenligning og utvalg:
42CrMo har høyere strekkfasthet (mindre enn eller lik 1100 MPa) og bedre herdbarhet enn 35CrMo, noe som gjør det enklere å produsere store-skafter med høy-belastning (som utgående aksler), og kostnadene er sammenlignbare, noe som gjør den til det foretrukne valget for akselmaterialer.
2. Girmaterialer: Slitasjemotstand og tretthetsmotstand, balanserende overflate og kjerneegenskaper
Når tannhjul går i inngrep, må tannoverflatene være slitebestandige- (høy hardhet), mens tannrøttene må motstå tretthetsbrudd (høy seighet), basert på karburert stål (overflateoppkulling og -slukning, med en sterk og seig kjerne).
Tradisjonell løsning: 20CrMnMo (tannoverflatehardhet 54–58 HRC etter karburering, kjernehardhet 33–38 HRC).
Oppgraderte alternativer: 20CrNi2Mo, 17CrNiMo6 (høy-forkullet stål).
Fordeler med 17CrNiMo6:
Legeringselementer (Cr/Mo forbedrer karbureringseffektiviteten og herdbarheten, Ni optimerer seighet) fungerer synergistisk, noe som resulterer i bøyestyrke over 200 MPa høyere enn 20CrNi2Mo;
Bredt varmebehandlingsvindu, enkel kostnadskontroll, egnet for bruk med høy-hastighet, tung-belastning og høy-presisjon.
3.Selection Logic: Balansering av ytelse og kostnader
Aksler: Prioriter 42CrMo (bedre ytelse, kontrollerbare kostnader);
Gir: Velg 17CrNiMo6 for avanserte applikasjoner (betydende mekanisk ytelse og varmebehandlingsfordeler), og bruk 20CrMnMo for konvensjonelle forhold.
Nøyaktig materialtilpasning er kjernepilaren for å øke påliteligheten og forlenge levetiden til reduksjonsanordninger.