
Если брать нашу специфику — допустим, для КАМАЗа или Урала — многие думают, будто ведомая шестерня главной передачи это просто ?зубчатое колесо?. На деле же, даже при кажущейся простоте геометрии, здесь кроется масса подводных камней. Я, например, сталкивался с ситуациями, когда незначительное отклонение в закалке поверхности зуба приводило к преждевременному выкрашиванию на пробеге в 30-40 тысяч км. И это при том, что по чертежу всё идеально. Вот о таких моментах, которые в теории упускают, а на практике вылезают боком, и хочу сказать.
Возьмём, к примеру, сталь 20ХН3А — казалось бы, классика для таких деталей. Но если перекалить её всего на 10-15 градусов выше нормы, зерно становится крупным, и прочность падает. Мы на ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность как-то проводили испытания для одного из заказчиков — сравнивали шестерни, закалённые по стандартному режиму и с небольшим превышением температуры. Разница в ресурсе оказалась почти двукратной.
При этом важно не просто греть ?как в учебнике?, а учитывать и скорость охлаждения. Особенно для крупногабаритных ведомых шестерен — если охлаждение неравномерное, появляются внутренние напряжения. Потом при работе под нагрузкой эти напряжения ?разряжаются? микротрещинами. Видел такое на деталях, которые ставили на автобусные мосты — через 50 тыс. км пошла вибрация, а при вскрытии обнаружились трещины у основания зубьев.
Ещё один момент — цементация. Глубина науглероживания должна быть строго дозированной. Слишком глубкий слой — зуб становится хрупким, слишком мелкий — быстро изнашивается. Мы на cqyw.ru обычно рекомендуем 1.2-1.6 мм для большинства применений, но всегда уточняем условия эксплуатации. Для спецтехники, работающей в условиях ударных нагрузок, иногда лучше уменьшить глубину, но повысить вязкость сердцевины.
Часто проблемы с ведомой шестерней начинаются не из-за её самой, а из-за неправильной установки. Например, недожатая гайка хвостовика ведущей шестерни — и появляется осевой люфт. Шестерни начинают работать с перекосом, контакт пятна становится не по центру зуба, а ближе к вершине или пятке. Результат — локальный перегрев, выкрашивание.
Был случай с одним из наших клиентов — ставили главную передачу на мини-трактор. Жаловались на шум через 200 моточасов. При разборке увидели, что регулировочные кольца подобраны не по толщине — зазор между зубьями больше нормы на 0.1 мм. Кажется, мелочь? Но именно эта ?мелочь? привела к ударным нагрузкам и сколам.
Ещё важно контролировать соосность корпуса редуктора. Если посадочные места под подшипники смещены даже на 0.05 мм — вся геометрия зацепления нарушается. Мы в ООО Чунцин Босайт для ответственных заказов всегда просим предоставить чертежи корпусов — чтобы заранее предусмотреть возможные отклонения в самой шестерне.
С ведомыми шестернями для малогабаритной техники — своя история. Тут нагрузки хоть и меньше, но и допуски жестче. Например, для мотоблоков часто используют не классическую гипоидную передачу, а прямозубую или червячную. И здесь важна чистота поверхности зуба — даже небольшая шероховатость приводит к быстрому износу пары.
Мы как-то делали партию для китайских микро-культиваторов — заказчик требовал твёрдость 58-60 HRC. Но при таких значениях для мелкомодульных зубьев (модуль 2.5) появляется риск хрупкого разрушения. Пришлось экспериментировать с низкотемпературной отпуском — снизили твёрдость до 56-58 HRC, но увеличили вязкость. Ресурс в итоге вырос на 30%.
Ещё для мотоциклетных главных передач важен вес — лишние граммы вращающихся масс снижают динамику. Поэтому иногда идём на применение сталей типа 15ХГН2ТА — она и прочная, и легче за счёт легирования титаном. Правда, стоимость получается выше, но для спортивных моделей это оправдано.
Многие производители ограничиваются проверкой твёрдости и размера. Но для ведомой шестерни критично проверить ещё и структуру металла после закалки. Мы на производстве всегда делаем микрошлифы — смотрим, нет ли остаточного аустенита или пережжённых зон. Именно эти дефекты часто становятся причиной преждевременного выхода из строя.
Обязательно проверяем профиль зуба на координатно-измерительной машине. Особенно — эвольвенту. Малейшее отклонение от расчётного профиля — и КПД передачи падает, растёт шумность. Для ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность это принципиальный момент — все партии проходят 100% контроль геометрии.
И конечно, тестовые сборки. Собираем узел главной передачи на стенде, прокручиваем под нагрузкой, проверяем температуру, шум, вибрацию. Только после этого ставим клеймо ОТК. Да, это удорожает процесс, но зато клиенты не возвращаются с рекламациями.
Если берёте ведомую шестерню на замену — всегда смотрите на маркировку оригинала. Даже у одного производителя могут быть разные модификации — с разным смещением или углом спирали. Как-то раз поставили ?аналогичную? от другого завода — а она на 2 мм шире. Пришлось переделывать весь редуктор.
При установке новой пары шестерен обязательно проводите обкатку. Первые 500-1000 км — без резких нагрузок, чтобы приработались поверхности. И сразу после обкатки поменяйте масло — в нём будут продукты износа. Это продлит ресурс на 20-25%.
Ну и конечно, покупайте только у проверенных поставщиков. На нашем сайте мы всегда указываем полные технические характеристики, условия термообработки, результаты испытаний. Потому что знаем — мелочей в этом деле не бывает. Даже самая качественная ведомая шестерня не проработает долго, если нарушена технология сборки или эксплуатации.