
Если брать ведомую шестерню промежуточной передачи — многие сразу думают про банальный износ зубьев. Но на практике главная проблема часто не в геометрии, а в микротрещинах у основания венца, которые не видны без травления. У нас на ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность был случай, когда партия шестерен прошла все контрольные замеры, но в полевых испытаниях на микро-культиваторах дала сколы через 200 моточасов. Разбирались три недели — оказалось, термообработка в печи шла с локальными перегревами из-за неправильной выкладки заготовок.
Конструкторы часто закладывают запас прочности по контактной усталости, но забывают про крутильные колебания. Особенно критично для мотоциклетных коробок — там ведомая шестерня промежуточного вала работает в режиме резких знакопеременных нагрузок. Мы в ООО Чунцин Босайт после нареканий от клиентов добавили торсионные испытания на стенде с имитацией реальных циклов разгона-торможения.
Материал — отдельная история. Китайские аналоги 20ХН3МА иногда дают нестабильную прокаливаемость. Пришлось вместе с металлургами разрабатывать режимы цианирования для конкретных партий заготовок. Кстати, на сайте https://www.cqyw.ru выложили технормативы по приемке прутка — многим сборщикам это сэкономило время.
Самое неприятное — когда дефект проявляется только в сборе. Как-то поставили партию для автомобильного стартера, а там при термоусадке на вал две шестерни дали радиальное биение. Причина — остаточные напряжения после шлифовки. Теперь всегда делаем отжиг перед финишными операциями, даже если чертеж не требует.
Зубофрезерование — кажется рутинной операцией, но если подачу СОЖ настроить неправильно, получается неравномерный наклеп. Для промежуточных шестерен мотоциклетных КПП это смертельно — вибрация на высоких оборотах съедает зазоры за сезон.
Шлифование зубьев по 6-й степени точности не всегда оправдано. Для микро-культиваторов иногда выгоднее оставить 8-ю степень, но с упрочняющей дробеструйной обработкой. Проверили на 50 образцах — ресурс вырос на 15%, хотя по паспорту точность ниже.
Контроль биения посадочных мест — многие делают на холодных заготовках. Мы перешли на замеры после термообработки с специальными оправками. Да, дороже, но брак упал с 7% до 0.8%. Эти наработки теперь используем для всех ведомых шестерен промежуточных передач в автотракторной группе.
Прессовая посадка — вечная головная боль. Как-то при сборке редуктора для мини-трактора три шестерни пошли трещинами от натяга. Оказалось, конструкторы не учли разницу ТКР стального вала и шестерни после цементации. Пришлось пересчитывать посадки с учетом реальных твердостей.
Смазка при монтаже — кажется мелочью, но если использовать состав с абразивными присадками, задиры появляются уже при обкатке. Теперь в техусловиях прямо прописываем марки консистентных смазок, проверенных на стендах.
Подшипниковые узлы — отдельная тема. Для промежуточных валов с ведомыми шестернями часто ставят радиально-упорные подшипники, но без предварительного натяга они гудят на определенных режимах. Нашли компромисс — пружинные шайбы особой конфигурации, которые компенсируют температурное расширение.
Сельхозтехника — лучший полигон для проверки. Как-то в Воронежской области на культиваторах ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность шестерни начали сыпаться после работы на склонах. Выяснилось — масло стекало от подшипников, перегружая зубья. Добавили дополнительные маслоотражатели в конструкцию.
Мотоциклетные коробки передач — там свои нюансы. Гонщики-испытатели жаловались на выкрашивание при перегазовках. Пришлось дорабатывать профиль эвольвенты для ударных нагрузок. Кстати, эти доработки потом пригодились и для автомобильных стартеров.
Лабораторные испытания — хорошо, но они не заменяют реальных условий. Сейчас всегда требуем от заказчиков предоставить типовые циклограммы нагрузок. Особенно важно для промежуточных шестерен в гибридных трансмиссиях, где есть рекуперативное торможение.
Технологическая дисциплина — банально, но без нее даже идеальный чертеж не спасет. Каждый переход влияет на итог: от резки прутка до финишной мойки.
Обратная связь с ремонтниками — золотой источник информации. Именно они первыми видят типичные поломки. Например, узнали от них, что на некоторых моделях тракторов шестерни изнашиваются асимметрично из-за перекоса корпуса.
Не стоит гнаться за сверхточностью там, где это не нужно. Иногда надежнее сделать зубья попрочнее, но с большим запасом по контактной прочности. Этот принцип мы заложили в новые стандарты предприятия, доступные на cqyw.ru в разделе для конструкторов.
Главный вывод — даже такая простая деталь как ведомая шестерня промежуточной передачи требует системного подхода. Без понимания того, как она работает в узле, все расчеты на бумаге бесполезны. Мы в ООО Чунцин Босайт продолжаем собирать статистику по отказам — уже накопили базу из 2000 случаев, которая помогает улучшать технологии.