Шестерня пятой и задней передачи завод

Если говорить о шестернях пятой и задней передачи, многие сразу представляют себе стандартный зуборезный станок и готовые чертежи. Но на практике тут есть нюанс, о котором редко пишут в технической литературе — геометрия зубьев для задней передачи должна учитывать не только нагрузку, но и момент реверса. У нас на ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность как-то раз партия шестерен пошла в брак именно из-за этого: казалось бы, соблюдены все допуски, но при тестовых включениях слышался характерный хруст. Пришлось пересматривать профиль зуба — увеличили радиус закругления у основания, хотя по ГОСТу это не требовалось.

Особенности производства шестерен передач

Когда делаешь шестерню пятой передачи, главное — соблюсти баланс между твердостью поверхности и вязкостью сердцевины. Мы на cqyw.ru используем цементацию с последующей закалкой ТВЧ, но тут есть подводный камень: если передержать в печи, появляются микротрещины. Один раз пришлось списать целую партию заготовок — визуально дефект не заметен, но при динамических испытаниях зуб лопался под нагрузкой 280 Н·м. Сейчас контролируем каждый этап термообработки, ведем журнал по каждой партии.

С задней передачей сложнее — там зубья косые, и при фрезеровке часто возникает вибрация. Станки с ЧПУ, конечно, помогают, но если не проверить крепление заготовки, погрешность по шагу может достигать 0.1 мм. Как-то раз клиент жаловался на шум при движении задним ходом — оказалось, мы не учли температурное расширение алюминиевого картера. Пришлось делать шестерни с увеличенным боковым зазором, но в пределах допуска.

Материал тоже важен. Для серийных моделей используем сталь 20ХГТ, но для спецтехники перешли на 25ХГМ — она лучше ведет себя при ударных нагрузках. Помню, для карьерного самосвала пришлось разрабатывать шестерню с упрочненным поверхностным слоем — добавили молибден в состав стали, хотя это и удорожало производство на 15%.

Контроль качества на производстве

У нас на заводе внедрили трехступенчатый контроль: оператор, ОТК и выборочная проверка готовых узлов. Но самый проблемный этап — проверка контактного пятна. Раньше использовали синьку, сейчас перешли на цифровую съемку — наносим специальную пасту, затем сканируем отпечаток. Для шестерни пятой передачи важно, чтобы пятно контакта было смещено к носку зуба, иначе при высоких оборотах будет перегрев.

Еще есть тонкость с шумообразованием. Иногда идеально сделанная шестерня все равно гудит — причина может быть в дисбалансе соседних валов. Мы сейчас собираем тестовые стенды, где проверяем не отдельную деталь, а весь редуктор в сборе. Кстати, для мотоциклетных КПП это особенно актуально — там меньше запас по прочности.

Измерение твердости — отдельная история. После термообработки проверяем по трем точкам зуба, но бывают случаи, когда поверхностная твердость в норме, а на глубине 0.5 мм уже падает. Для ответственных узлов теперь делаем поперечные шлифы — разрушающий контроль, да, но иначе рискуешь пропустить брак.

Технологические проблемы и решения

Самый сложный момент — обеспечить чистоту поверхности зубьев после зубофрезерования. Если останутся рисски, это очаг усталостного разрушения. Мы перепробовали разные методы финишной обработки — шевингование, хонингование, в итоге остановились на притирке абразивной пастой. Правда, пришлось закупить немецкие станки — отечественные не давали нужной точности.

Еще проблема — коробление при термообработке. Особенно для тонкостенных шестерен задней передачи. Решили делать предварительную нормализацию заготовок перед механической обработкой — снизили процент брака с 8% до 1.5%. Но это увеличило цикл производства на сутки.

Смазка при сборке — кажется мелочью, но от этого зависит приработка. Раньше использовали обычный Литол-24, но сейчас перешли на специальные противозадирные составы. Особенно важно для шестерни задней передачи — там в момент включения ударная нагрузка.

Взаимодействие с поставщиками

Сырье закупаем у Металлинвеста, но были проблемы с химическим составом стали. Как-то раз получили партию с пониженным содержанием хрома — шестерни не выдерживали расчетный ресурс. Теперь каждый слип проверяем спектрометром, хотя это и увеличивает стоимость.

Подшипники — отдельная головная боль. Для пятых передач нужны высокоточные радиально-упорные подшипники, отечественные не всегда подходят по классу точности. Работаем с SKF, но и там бывают расхождения в допусках. Пришлось закупить контрольные оправки для проверки посадочных мест.

Режущий инструмент — используем фрезы от Gühring, но и их хватает на 300-400 заготовок. Пробовали китайские аналоги — экономия сомнительная, так как страдает качество профиля зуба. Сейчас считаем оптимальным менять фрезы после 250 циклов, хотя по паспорту они должны выдерживать больше.

Перспективы развития производства

Сейчас экспериментируем с порошковой металлургией — для некоторых моделей шестерен это может снизить стоимость на 20-25%. Но пока не получается добиться нужной ударной вязкости. Немцы используют такие технологии, но у них другое оборудование.

Автоматизация — постепенно внедряем роботов-манипуляторов для переустановки заготовок. Это снижает влияние человеческого фактора, но требует перестройки всей технологической цепочки. Для мелкосерийного производства, как у нас, не всегда окупается.

Диагностика — хотим внедрить систему предсказательного обслуживания оборудования. Сейчас ведем переговоры с Siemens о поставке датчиков вибрации для зубодолбежных станков. Если все получится, сможем предсказывать износ инструмента до появления брака.