Ведомое и ведущее зубчатое колесо завод

Когда слышишь про завод по производству ведомых и ведущих зубчатых колёс, многие сразу представляют штамповку деталей по шаблону. А на деле там каждый миллиметр продумывается — от выбора марки стали до термообработки. У нас в ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность, например, для мотоциклетных редукторов сначала тестировали 40Х, но потом перешли на 20ХН3А — меньше коробилось при закалке. Хотя и это не панацея: если перегреть в печи, шестерня потом в работе гудит, будто старуха ворчит.

Почему геометрия зуба важнее, чем кажется

Ведомое зубчатое колесо для микро-культиваторов — казалось бы, что там сложного? Но если угол зацепления сделать с отклонением даже в полградуса, ресурс падает втрое. Помню, в 2019-м поставили партию на мотоблоки — через месяц фермеры жаловались, что ?железо воет?. Разобрались: фреза на станке ЧПУ износилась, профиль зуба получился с уплощённой головкой. Пришлось срочно менять весь инструмент и переделывать 400 штук.

А вот с ведущими зубчатыми колёсами для автомобильных КПП ещё капризнее. Тут не только точность, но и шероховатость поверхности зуба влияет. Мы как-то пробовали полировать после зубофрезерования — шумность снизилась, но стоимость производства подскочила на 25%. Пришлось искать компромисс: сейчас делаем хонингование только в зоне контакта.

Кстати, о стали: для грузовиков берём 18ХГТ, а для легковых машин — 16Х5М. Последняя хоть и дороже, но при азотировании даёт твёрдость до 62 HRC без деформаций. Хотя один раз недосмотрели — и партия пошла с микротрещинами. Выяснилось, что в закалочной соли был переизбыток кислорода.

Термообработка: где чаще всего косячат

Цементация — это вообще отдельная песня. Многие думают, что главное — выдержать температуру. А на деле состав атмосферы в печи решает всё. У нас стоит немецкая установка Ipsen, так там датчики углеродного потенциала нужно калибровать каждые две недели. Как-то пропустили — и получили шестерни с твёрдостью поверхности 48 HRC вместо 58-60. Хорошо, заметили до отгрузки.

Ещё момент — закалочные масла. Перешли на Martemp 355, потому что старое масло начало пениться при интенсивной работе. А пена — это неравномерное охлаждение, значит, коробление гарантировано. Кстати, для ведомых колёс мотоциклетных цепных передач это критично: там толщина зуба всего 4-5 мм.

Шлифование после термообработки — отдельная головная боль. Если пережать деталь в патроне — появляются остаточные напряжения. Потом в работе шестерня может просто лопнуть. Проверяем сейчас методом травления: если видны полосы — брак. Хотя для микро-культиваторов иногда сознательно идём на меньшую точность — там нагрузки не такие, а цена важнее.

Контроль качества: не только микрометр

На сайте cqyw.ru мы пишем про современное оборудование, но на деле 70% брака выявляется старым методом — обкаткой на стенде. Запускаем пару ведущее-ведомое колесо под нагрузкой, слушаем гул. Если выше 85 децибел — ищем причину. Чаще всего биение по торцу или ошибка в шаге зуба.

Для автомобильных компонентов обязательно делаем рентген — смотрим глубину упрочнённого слоя. Было дело, поставили новую партию стали — а цементованный слой получился неравномерным. Оказалось, в химсоставе превышение марганца. Теперь каждый слип проверяем перед запуском в производство.

А вот для мотоциклетных шестерёнок важнее соосность. Особенно для моделей с карданным приводом. Тут даже 0,03 мм уже критично — вибрация будет ощущаться. Пришлось закупить японские центры для токарных станков, свои не обеспечивали нужную точность.

Практические кейсы из опыта ООО Чунцин Босайт

В 2021-м делали партию ведущих зубчатых колёс для комбайнов — заказчик жаловался на быстрый износ. Стали разбираться: оказалось, в редукторе был люфт в подшипниках, а вину свалили на нас. Пришлось ехать в поле, снимать замеры при работающей технике. Выяснилось, что нужно увеличить радиус закругления у основания зуба — теперь для сельхозтехники делаем именно такой профиль.

Другой случай — для мини-тракторов. Ведомое колесо постоянно клинило. Проверили всё — геометрию, твёрдость, шероховатость. А причина оказалась в смазке: заказчик использовал слишком густую, она зимой не прокачивалась. Пришлось пересматривать зазоры в зацеплении специально для северных регионов.

Сейчас экспериментируем с нитроцементацией для мотоблочных редукторов. Процесс дороже, но ресурс увеличивается почти вдвое. Правда, не все клиенты готовы платить на 30% больше — приходится предлагать оба варианта. На cqyw.ru выложили сравнительные таблицы износа, хорошо идут.

Перспективы и тупиковые ветки

Пробовали делать шестерни порошковой металлургией — для некоторых узлов микро-культиваторов подошло. Но для ведущих колёс с ударными нагрузками не выдерживают. Хотя стоимость ниже на 40% — продолжаем исследования.

А вот лазерная закалка зубьев показала себя отлично для ремонтного рынка. Можно восстанавливать локально изношенные поверхности. Но для серийного производства пока нерентабельно — слишком медленно.

Сейчас смотрим в сторону изотермического отжига — может сократить время термообработки на 15%. Испытания на партии для мотоциклетных коробок передач пока обнадёживают. Если всё получится, разместим отчёт в разделе разработок на cqyw.ru.

Что в итоге работает на заводе

Главный вывод за эти годы: не бывает универсальных решений. Для каждого применения — свой подход. Автомобильные ведущие шестерни требуют одних параметров, для мотоциклов — других, а для микро-культиваторов и вовсе третьих.

Сейчас в ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность держим 12 различных техпроцессов только для зубчатых колёс. И постоянно что-то корректируем — то сталь поставляют с другими примесями, то заказчики новые требования выдвигают.

Но базовые принципы неизменны: точный расчёт геометрии, контроль каждого этапа термообработки и честные испытания. Без этого даже на самом современном оборудовании можно делать брак. Проверено на практике — и не раз.