Les composants d'engrenages des machines de construction sont des éléments clés essentiels des équipements de construction, largement utilisés dans les machines lourdes telles que les excavatrices, les bulldozers, les grues, les chargeuses, etc. La fonction principale des composants d'engrenages est de transmettre la puissance, de modifier la vitesse et le couple et d'assurer le fonctionnement efficace de l'équipement. En raison de son environnement de travail difficile, de sa charge élevée et de sa vitesse élevée, la qualité d'usinage des composants d'engrenages affecte directement les performances, la durée de vie et la sécurité de l'équipement. Par conséquent, les exigences technologiques de traitement des pièces d’engrenages sont extrêmement strictes et impliquent de multiples liens tels que la sélection des matériaux, le traitement thermique, le traitement mécanique et les tests.
1、 Sélection des matériaux pour les composants d'engrenage
La sélection des matériaux des composants des engrenages est la première étape du traitement, qui affecte directement la résistance, la résistance à l'usure et la durée de vie des engrenages. Les matériaux d'engrenage courants comprennent :
1. Acier au carbone et acier allié : L'acier au carbone et l'acier allié sont des matériaux couramment utilisés dans la fabrication d'engrenages, avec une bonne résistance, ténacité et résistance à l'usure. Aciers au carbone couramment utilisés tels que l'acier 45, 40Cr, etc., et aciers alliés tels que 20CrMnTi, 18Cr2Ni4WA, etc. Après un traitement thermique approprié, l'acier allié peut atteindre une dureté et une résistance à l'usure plus élevées, ce qui le rend adapté aux conditions de travail à charge élevée et à vitesse élevée.
2. Fonte : les engrenages en fonte sont principalement utilisés dans les applications à faible vitesse et à charge légère, avec de bonnes performances d'absorption des chocs et de résistance à l'usure, mais une faible résistance et ténacité.
3. Acier inoxydable : les engrenages en acier inoxydable sont principalement utilisés dans des environnements corrosifs ou des industries spéciales telles que l'alimentation et la médecine, avec une bonne résistance à la corrosion mais un coût élevé.
4. Matériaux non métalliques : Dans certaines occasions spéciales, des matériaux non métalliques tels que le nylon et le polyoxyméthylène peuvent également être utilisés pour les composants d'engrenages, principalement utilisés dans des situations de charge légère et à faible vitesse, avec les caractéristiques de légèreté et de faible bruit.
2、 Traitement thermique des composants d'engrenage
Le traitement thermique est un processus clé pour améliorer les performances des composants d'engrenages, comprenant principalement les méthodes suivantes :
1. Normalisation : la normalisation est le processus consistant à chauffer les composants d'un engrenage à une température appropriée et à les refroidir dans l'air pour améliorer la microstructure et les propriétés mécaniques du matériau, ainsi que pour améliorer la résistance et la ténacité des engrenages.
2. Trempe : La trempe est le processus consistant à chauffer les composants de l'engrenage au-dessus de la température critique, puis à les refroidir rapidement pour obtenir une dureté et une résistance à l'usure élevées. Les pièces d'engrenage trempées doivent subir un traitement de revenu pour éliminer les contraintes internes et améliorer la ténacité.
3. trempe par carburation : la trempe par carburation est le processus d'infiltration d'éléments de carbone dans la surface des pièces d'engrenage, puis de les tremper pour obtenir des pièces d'engrenage avec une dureté de surface élevée et une ténacité élevée du noyau. Ce procédé convient aux engrenages pouvant résister à des charges et à une usure élevées.
4. Traitement de nitruration : Le traitement de nitruration est le processus de chauffage des composants d'engrenages dans une atmosphère d'azote, permettant aux éléments azotés de pénétrer dans la surface et de former une couche de nitrure de haute dureté, améliorant ainsi la résistance à l'usure et à la fatigue de l'engrenage.
Le traitement des pièces d'engrenages de machines d'ingénierie est une ingénierie de système complexe qui implique de multiples liens tels que les matériaux, le traitement thermique, le traitement mécanique et les tests. Avec l'avancement continu de la technologie, le processus d'usinage des pièces d'engrenages deviendra plus précis, intelligent et respectueux de l'environnement, offrant ainsi un soutien solide à l'amélioration des performances et à la garantie de fiabilité des machines et équipements d'ingénierie.
