
Когда ищешь 'Шестерня цепной передачи производитель', часто натыкаешься на однотипные описания — мол, делаем всё, от малого до крупного. Но на деле ключевое не в масштабах, а в том, как выдерживают посадки под подшипники и считают угол зацепления. У нас в ООО Чунцин Босайт Машиностроительная Промышленность через это прошли: сначала думали, главное — сталь 40Х, а оказалось, без правильного съёмника фаски на зубе даже цепь УВ-38 будет прыгать.
Часто заказчики присылают чертежи с идеальными расчётами, но без учёта реальных нагрузок. Например, для микро-культиваторов указывают модуль 2.5, но забывают, что почва — не песок, а глина с камнями. Мы как-то сделали партию по таким данным — через 15 часов работы шестерни цепной передачи посыпались, будто сухари. Разобрались: нужно было увеличить толщину зуба на 0.3 мм и добавить азотирование.
Ещё момент — когда рисуют шпоночный паз впритык к венцу. Кажется, экономия материала, но при термообработке появляются микротрещины. Один раз пришлось переделывать 200 штук для мотоциклетного редуктора, потому что на контроле УЗД показало риски. Теперь всегда отступаем на 1.2 диаметра от края.
Кстати, на сайте cqyw.ru мы выложили таблицу с поправочными коэффициентами для разных типов цепей — многие берут стандартные значения из ГОСТ, но для сельхозтехники нужны поправки до 17%.
Токарная обработка — база, но многие недооценивают подготовку прутка. Если для автомобильных шестерён берём круг калиброванный, то для мотоциклов — иногда горячекатаный, потом отжиг. Потому что при фрезеровке зубьев внутренние напряжения ведут заготовку буквально на 0.05 мм, а для цепи ПР-12.7 это уже критично.
Зубофрезерование — отдельная история. Раньше использовали червячные фрезы со стандартным углом подъёма, но для цепных передач лучше двузаходные, особенно если шестерня с мелким модулем. Скорость резания снижаем на 15% против паспортной — стружка не должна синеть, иначе пережог по кромке.
Закалка ТВЧ — вот где чаще всего косячат. Настроили аппарат на 8 кГц, а для шестерни шириной 20 мм нужно 10 кГц, иначе провал по центру. Как-то отгрузили партию для комбайна, так на испытаниях твёрдость на оси была 48 HRC вместо 55. Пришлось менять технологию — теперь делаем два прохода с перекрытием.
Первое — проверка биения посадочного отверстия. Кажется, элементарно, но если превысить 0.03 мм, цепь будет 'плыть' даже при идеальных зубьях. Мы используем индикаторные головки с ценой деления 0.001 мм, хотя многие ограничиваются 0.01.
Второе — контроль шероховатости рабочей поверхности зуба. Для цепи ПР-19.05 нужно Ra 1.25, но если сделать Ra 0.8, масло не удержится — появится задир. Нашли компромисс: после шлифовки проводим вибрационное упрочнение.
Третье — тест на сцепление с цепью. Собираем стенд с натяжителем, прокручиваем под нагрузкой 120% от номинала. Важно смотреть не на износ, а на распределение контактного пятна — если полоса смещена к вершине, значит, ошибка в делительном диаметре.
Для карьерного самосвала БелАЗ делали шестерни с упрочнением поверхности методом дробеструйной обработки. Расчётный ресурс — 6000 часов, но на третьей тысяче появились выкрашивания. Оказалось, проблема в карбидной сетке после цементации — пришлось менять температуру отжига с 860 на 820 градусов.
Другой случай — шестерни для мотоблока. Заказчик требовал снизить цену, предложили использовать сталь 45 вместо 40Х. Результат — через сезон зубья согнулись 'лепестками'. Вернулись к 40Х, но добавили объемную закалку — себестоимость выросла на 12%, но ресурс увеличился втрое.
Сейчас на cqyw.ru можно посмотреть наши наработки по шестерням цепной передачи для мини-тракторов — там специальный профиль зуба с отрицательным углом давления, чтобы компенсировать растяжение цепи.
Пробуем порошковую металлургию — для серий от 50 тыс. штук выгодно, но пока не получается добиться нужной ударной вязкости. При нагрузках свыше 200 Н·м появляются сколы. Возможно, нужно менять схему прессования.
С импортозамещением интересно вышло: переходили на отечественную сталь 40Х-Н вместо немецкой 41Cr4, пришлось пересматривать режимы нормализации — наши стали более 'чувствительные' к скорости охлаждения.
Для особо ответственных узлов сейчас тестируем сталь 38ХГМ — дороже, но при циклических нагрузках выдерживает на 40% больше циклов. Правда, приходится усиливать крепления заготовок на фрезерном станке — вибрации выше.
Геометрия — это только полдела. Наassembling всегда смотрим, как шестерня садится на вал — если нужно прилагать усилие больше 20 кгс, значит, пережали посадку. Особенно критично для редукторов с алюминиевым корпусом — коэффициенты расширения разные.
Маркировка — кажется мелочью, но без чёткой лазерной гравировки с номером партии потом не отследить брак. Мы нанесли маркировку слишком глубоко — ослабили зубец, пришлось уменьшать глубину с 0.3 до 0.15 мм.
Упаковка — многие экономят на вакуумной плёнке, а потом удивляются коррозии. Мы перешли на плёнку с ингибитором, хотя это +3% к стоимости. Зато на складах в Сибири шестерни лежат годами без следов ржавчины.