Designet af smedede gear skal tage højde for både transmissionsfunktionalitet og de specifikke materiale- og strukturelle krav til smedeprocessen for at sikre pålidelighed under belastning og under drift. Nøgledesignaspekter omfatter gearparametre, materialevalg, strukturel konfiguration og bearbejdningsgodtgørelser.
Gear Parameter Design
Geardesign begynder med at bestemme geometriske parametre såsom antallet af tænder, modul, trykvinkel, fladebredde og addendumhøjde; disse bestemmer direkte gearforholdet, indgrebsnøjagtigheden og belastnings-bæreevnen. For smedede gear skal overvejelserne også omfatte smedning af emner og kompensation for efter-varme-deformation for at sikre, at den endelige præcision opfylder designspecifikationerne.
Materiale og strukturelt design
Smedede gear bruger typisk legeret stål eller kulstofstål, såsom 20CrMo eller 42CrMo. Materialevalg skal balancere styrke, sejhed, slidstyrke og hærdelighed for at modstå høje belastninger, høje rotationshastigheder eller stødforhold. Strukturelt design bør fokusere på tandrodsfileter, fladebreddefordeling og spidstykkelse for at minimere spændingskoncentrationer og forhindre revner af rodtræthed og derved forlænge gearets levetid.
Proces- og bearbejdningsdesign
Designfasen skal også overveje indvirkningen af smedningsprocessen på gearemnets geometri-såsom gennemførligheden af at forme-smedning af boringsdiameteren, emnets ydre diameter og tandprofilen. Der skal gives tilstrækkelige bearbejdningsmuligheder for at opnå de endelige dimensioner og præcision efter varmebehandling og efterbehandling. Endvidere skal designet sikre opretholdelse af koaksialitet og tandprofils nøjagtighed efter varmebehandling, hvilket forhindrer deformation eller vridning.