Utformingen av smidde gir må ta hensyn til både transmisjonsfunksjonalitet og de spesifikke materialene og strukturelle kravene til smiingsprosessen for å sikre pålitelighet under belastning og under drift. Nøkkeldesignaspekter inkluderer girparametere, materialvalg, strukturell konfigurasjon og bearbeidingstillatelser.
Gear Parameter Design
Geardesign begynner med å bestemme geometriske parametere som antall tenner, modul, trykkvinkel, flatebredde og tilleggshøyde; disse bestemmer direkte girforholdet, inngrepsnøyaktigheten og -lastbæreevnen. For smidde gir må hensyn også inkludere smiing av emner og kompensasjon for etter-varme-deformasjon for å sikre at den endelige presisjonen oppfyller designspesifikasjonene.
Materiale og strukturell design
Smidd tannhjul bruker vanligvis legert stål eller karbonstål, for eksempel 20CrMo eller 42CrMo. Materialvalg må balansere styrke, seighet, slitestyrke og herdbarhet for å tåle høye belastninger, høye rotasjonshastigheter eller støtforhold. Strukturelt design bør fokusere på tannrotfileter, flatebreddefordeling og spisstykkelse for å minimere spenningskonsentrasjoner og forhindre sprekkdannelser i roten, og dermed forlenge tannhjulets levetid.
Prosess- og maskineringsdesign
Designfasen må også vurdere innvirkningen av smiingsprosessen på tannhjulemnets geometri-som for eksempel muligheten for å smi borediameteren, emnets ytre diameter og tannprofilen. Tilstrekkelig bearbeiding må gis for å oppnå de endelige dimensjonene og presisjonen etter varmebehandling og etterbehandling. Videre må designet sikre opprettholdelse av koaksialitet og tannprofilnøyaktighet etter varmebehandling, forhindre deformasjon eller vridning.