Шестерня пятой передачи нового образца завод

Всё ещё встречаю заблуждение, будто шестерня пятой передачи нового образца — это просто замена геометрии зубьев. На деле же при переходе на обновлённую конструкцию приходится пересматривать всю кинематическую схему КПП, особенно если речь о совместимости с модернизированными синхронизаторами. Мы на заводе ООО 'Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность' через это прошли — и не без косяков.

Конструкционные особенности нового образца

Когда к нам пришли первые чертежи нового образца, бросилось в глаза смещение рабочей высоты зуба на 0.8 мм при сохранении общего диаметра. Казалось бы, мелочь — но именно это вызвало проблемы при калибровке фрезерных станков с ЧПУ. Пришлось экстренно заказывать комплект корректирующих программ у подрядчика с Урала.

Материал — сталь 20ХГНР вместо привычной 18ХГТ. Аргументация поставщика: лучшая стабильность при циклических нагрузках. На практике пришлось увеличить время цементации на 12%, иначе твёрдость в основании зуба не добирала до 58-60 HRC. Тут мы чуть не сорвали отгрузку для КамАЗа — три партии ушли в брак.

Самое неприятное — изменение профиля делительного конуса. Старые контроллеры Mitutoyo показывали погрешность в пределах допуска, но при стендовых испытаниях на шумность вылезали гармоники на высоких оборотах. Пришлось разрабатывать новую методику притирки в сборе с ведомой шестернёй.

Технологические сложности при запуске в производство

На заводе изначально не было оборудования для обработки модифицированного эвольвентного профиля. Станки DMG Mori 2018 года справлялись, но требовали перенастройки системы охлаждения — стружка стала длиннее и наматывалась на шпиндель.

Помню, в ноябре пришлось останавливать линию на 16 часов — инженеры из ООО Чунцин Босайт срочно меняли параметры загрузки заготовок. Выяснилось, что крепёжные кулачки не обеспечивали должного прижима из-за изменённой формы ступицы. Пришлось фрезеровать новые оснастки прямо на месте.

Термообработка — отдельная история. Новый материал требовал точного контроля температуры в печи с отклонением не более ±5°C. Наши старые печи СШО-6.10.1/85 не тянули, пришлось арендовать мобильную установку пока не закупили новые. Бюджет пересматривали три раза.

Проблемы контроля качества

Система контроля на заводе изначально была настроена под старые ГОСТы. Пришлось совместно с метрологами разрабатывать новые методики проверки контактного пятна. Использовали синюю краску Devo — немецкий аналог оказался точнее отечественных.

Интересный момент: при измерении биения выяснилось, что стандартные центры не подходят — конус хвостовика изменили на 1:15 вместо 1:20. Пришлось заказывать специальные оправки у того же поставщика, что работает с КАМАЗом. Ждали три недели, простаивали.

Шумовые испытания показали, что шестерня пятой передачи нового типа требует индивидуальной подборки в паре — допуск на радиальный зазор уменьшили до 0.05 мм. Это увеличило время сборки КПП на 23%, но снизило процент рекламаций по шуму на 40%.

Опыт внедрения в серийное производство

Первый запуск в серию был в авральном режиме — заказчик ждал, склад пустой. Пришлось пускать детали с условным браком по биению — потом дорабатывали на месте у сборщиков. Не рекомендую такой подход, но ситуация вынуждала.

Через месяц накопилась статистика: из 2000 деталей 14% требовали дополнительной притирки. Спецы из Чунцин Босайт предложили изменить технологию хонингования — увеличили угол наклона абразивных брусков на 3 градуса. Это снизило брак до 4%.

Сейчас уже отработана схема: после термообработки добавляем операцию дробеструйной обработки для снятия напряжений. Особенно важно для краёв зубьев — там часто микротрещины появлялись. Перешли на сталь 20ХГНР с добавкой ванадия — ресурс повысился на 15%.

Экономические аспекты производства

Себестоимость шестерня пятой передачи нового типа выросла на 18% — в основном из-за дорогой стали и увеличенного времени обработки. Но за счёт снижения гарантийных случаев удалось сохранить рентабельность на уровне 22%.

Интересно, что переход на новый профиль позволил унифицировать оснастку для шестерён третьей и четвёртой передач. Теперь на заводе используют один набор фрез для трёх позиций — экономия на инструменте около 120 тыс руб в месяц.

Для микро-культиваторной техники пришлось разрабатывать облегчённую версию — уменьшили ширину зуба на 30%. Но тут столкнулись с проблемой прочности — пришлось добавлять рёбра жёсткости на ступице. Конструкторы ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность предлагают сейчас вариант с порошковым металлом — испытываем.

Перспективы дальнейшего развития

Сейчас экспериментируем с лазерной закалкой рабочих поверхностей — пытаемся добиться твёрдости 62 HRC без потери вязкости сердцевины. Пока получается дорого, но для премиальных моделей КПП уже идёт в опытную партию.

Рассматриваем переход на полимерные покрытия для снижения шума — немецкие коллеги поделились наработками. Но наши испытания показывают, что при российских температурах ниже -25°C покрытие отслаивается после 50 циклов нагрева-охлаждения.

В планах — автоматизация контроля геометрии с помощью 3D-сканеров. Уже тестируем систему от Hexagon, но пока погрешность в 3 микрона слишком велика для наших допусков. Ждём обновления ПО от производителя.