
Когда слышишь 'передача зубчатого колеса завод', многие сразу представляют конвейерные линии с идеальными шестернями. Но в реальности на нашем производстве в ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность мы постоянно сталкиваемся с тем, что клиенты недооценивают влияние термической обработки на передача зубчатого колеса. Помню, как в 2021 году пришлось переделывать партию для автомобильного редуктора из-за неправильного расчета твердости поверхности.
На https://www.cqyw.ru мы редко афишируем, но для мотоциклетных КПП используем двухступенчатую закалку ТВЧ. Это дает твердость 58-62 HRC, но требует точного контроля деформации. Как-то пришлось отбраковать 200 штук из-за превышения допуска на биение всего на 0,05 мм.
Для микро-культиваторов иной подход - цементация на глубину 0,8-1,2 мм с низкотемпературным отпуском. Здесь главная проблема - соблюдение геометрии зубьев при объемной штамповке. Особенно сложно с модулем менее 1,25.
Сейчас внедряем шлифование зубьев червячных пар по новой методике. Но пока есть вопросы к стойкости инструмента - после 50-ти деталей уже нужна правка круга.
Наше зубофрезерное оборудование Liebherr позволяет работать с модулем до 8, но для зубчатого колеса крупнее модуля 6 приходится делать дополнительные проходы. Это увеличивает время на 15-20%, что не всегда закладывают в коммерческие расчеты.
Для проверки используем координатные машины Mitutoyo, но на практике часто достаточно контроля активной части профиля зуба. Обнаружили, что при обработке валов-шестерен биение в подшипниковых зонах критично влияет на шумность.
Интересный случай был с заказом для сельхозтехники - пришлось адаптировать процесс под поковки вместо прутка. Увеличилась стойкость, но появились проблемы с внутренними напряжениями.
В ООО Чунцин Босайт перешли на сталь 20ХГТ для ответственных передач вместо 40Х. Прирост по контактной выносливости на 18-22%, но сложнее с обработкой - требует предварительного отжига.
Для общего машиностроения иногда используем 38ХМЮА, хотя это дороже. Но для валов-шестерен гидравлических насосов альтернатив нет - износостойкость критична.
Экспериментировали с порошковыми материалами для серийных редукторов. Технологически проще, но по динамическим нагрузкам пока уступает кованым заготовкам.
Часто на завод приходят рекламации не по качеству зубчатых колес, а из-за ошибок монтажа. Разработали инструкцию по запрессовке с термонагревом до 120-140°C. Особенно важно для соединений с натягом более 0,05 мм.
При сборке редукторов для автомобильной промышленности столкнулись с проблемой правильного нанесения смазки. Оказалось, что избыток пластичной смазки в зацеплении так же вреден, как и ее отсутствие.
Для мотоциклетных КПП пришлось ввести дополнительную операцию - притирку пар под нагрузкой. Уменьшило шумность на 3-5 дБ, но увеличило цикл сборки.
Внедрили 100% контроль профиля зуба на координатной машине для автомобильных передач. Обнаружили интересную зависимость - погрешность направления зуба больше влияет на шум, чем отклонение шага.
Для испытаний на износ используем стенд с циклическим реверсированием. Стандартный тест - 5×10? циклов при нагрузке 150% от номинальной. Но для спецтехники увеличиваем до 200%.
С микро-культиваторами особая история - там важна стойкость к абразивному износу. Разработали методику испытания с добавлением кварцевого песка в масло.
Себестоимость передача зубчатого колеса сильно зависит от объема партии. Для серий от 10 тыс. штук эффективно использовать специальную оснастку, но для мелких серий дорого.
Рассчитывая стоимость, многие забывают про инструментальные расходы. Например, фреза для обработки шевронных колес стоит дорого и требует регулярной переточки.
Для ООО Чунцин Босайт оптимальной оказалась специализация на средних сериях - от 500 до 5000 штук. Позволяет сохранить гибкость и достаточную рентабельность.
Сейчас изучаем возможность внедрения твердотельного азотирования вместо газового. По предварительным данным, может дать прирост производительности на 25% для некоторых типов зубчатых передач.
Для автомобильной промышленности рассматриваем переход на полированные зубья после шлифования. Технологически сложно, но потенциально может увеличить КПД на 1-2%.
В микро-культиваторной тематике экспериментируем с комбинированной термообработкой - поверхностная закалка + низкотемпературный отпуск. Пока результаты противоречивые, но направление перспективное.