El rendimiento y la vida útil de los gatos con engranaje helicoidal dependen en gran medida de la selección del material de sus componentes principales. Una configuración de material adecuada no solo mejora la capacidad de carga-y la eficiencia de transmisión, sino que también aborda eficazmente los desafíos del desgaste, la corrosión y las cargas térmicas en diferentes condiciones operativas.
El engranaje helicoidal suele estar hecho de bronce de alta-aleación de cobre o bronce de alta resistencia, como bronce de estaño y bronce de aluminio. Estos materiales tienen buenas propiedades-reductoras de la fricción y resistentes al desgaste-, formando una película de aceite estable en contacto deslizante, reduciendo el coeficiente de fricción y minimizando el riesgo de raspado de la superficie del diente. El bronce de estaño es adecuado para entornos de carga ligera-a-de velocidad baja-a-mediana-a-mediana y tiene una excelente resistencia a la corrosión; El bronce al aluminio tiene mayor resistencia mecánica y es adecuado para aplicaciones con altas cargas o impactos. Para cargas extremadamente pesadas o entornos especiales, se pueden utilizar procesos de recubrimiento de superficies o pulvimetalurgia a base de cobre- para mejorar aún más la resistencia al desgaste y las capacidades antiexcoriación.
El engranaje helicoidal está hecho principalmente de acero al carbono de alta-calidad o acero estructural de aleación, como acero 45, 40Cr y 20CrMnTi, y se somete a un tratamiento de templado o carburación y enfriamiento. El templado mejora la tenacidad general y la resistencia al impacto, mientras que el endurecimiento de la superficie mejora significativamente la dureza de la superficie del diente y la resistencia al desgaste mientras mantiene la tenacidad del núcleo para evitar la rotura del diente. En medios húmedos o corrosivos, los engranajes helicoidales pueden estar hechos de acero inoxidable, como 304 o 316L, con medidas apropiadas de lubricación y sellado para garantizar la estabilidad operativa-a largo plazo.
La carcasa y los componentes de soporte generalmente están hechos de fundición gris o fundición dúctil. Estos materiales poseen buena absorción de vibraciones, rendimiento de fundición y ventajas de costos, y pueden soportar grandes cargas estáticas y algunas cargas dinámicas. Para estructuras livianas o de alta-rigidez, se pueden usar estructuras de acero fundido o de acero soldado, pero se deben considerar la dificultad del procesamiento y los factores de costo.
Los cojinetes y las piezas del eje están fabricados principalmente de acero para cojinetes de cromo con alto contenido de-carbono, como GCr15, que, después de templar y revenir, logra una alta dureza y resistencia a la fatiga, lo que garantiza un funcionamiento estable a largo plazo-del sistema de transmisión. Las llaves, pasadores y otras piezas de conexión suelen estar hechas de acero 45# con tratamiento de templado, equilibrando resistencia y tenacidad.
La selección del material debe considerar de manera integral la naturaleza de la carga, la velocidad de operación, la temperatura ambiente y las condiciones del medio. Por ejemplo, las condiciones de funcionamiento a altas-temperaturas requieren la selección de acero-resistente al calor y su combinación con grasa resistente a altas-temperaturas; Los entornos altamente corrosivos deben priorizar el acero inoxidable o el tratamiento anticorrosión de la superficie. A través de procesos científicos y razonables de combinación de materiales y tratamiento térmico, los gatos con engranaje helicoidal pueden lograr una larga vida útil y una alta confiabilidad al tiempo que garantizan el rendimiento y brindan un soporte sólido para diversos sistemas de transmisión industriales.
