Зубчатое колесо с закалённым зубчатым венцом производитель

Когда слышишь про зубчатое колесо с закалённым зубчатым венцом, многие сразу представляют просто 'твёрдую шестерёнку', но на деле тут есть нюанс, который мы в цеху набивали шишки годами. Закалка венца — это не про равномерную твёрдость, а про создание упругой сердцевины и износостойкой поверхности, чтобы зуб не крошился под ударными нагрузками. Китайские производители, к слову, долго пытались копировать технологию без понимания физики процесса — получались колёса, которые на морозе трескались как стекло.

Технологические провалы и находки

Помню, в 2010-х мы закупили партию заготовок для зубчатых колёс у одного подрядчика — вроде бы химический состав стали 18ХГТ соответствовал, но после закалки ТВЧ на зубьях пошли сетки трещин. Разбирались неделю: оказалось, их печь для предварительного отжига не держала температуру 650°C, выходили остаточные напряжения. Пришлось самим дорабатывать — увеличили выдержку в соляной ванне до 40 минут.

С закалкой зубчатого венца часто перегибают с твёрдостью. Для карьерных экскаваторов мы держим HRC 58-60, но если поднять до 63 — зуб становится хрупким. Как-то для конвейерной линии сделали партию с перекалкой, так на вторые сутки работы посыпались зубья. Клиент потом спрашивал: 'Почему у вас закалённый зубчатый венец рассыпался?' А потому что не бывает универсальных решений — каждый режим закалки под конкретные условия эксплуатации.

Сейчас на Заводе 'Цзыян Синлида Редукторное оборудование' для контроля используют японский дефектоскоп, но в полевых условиях до сих пор применяю старый метод — мел на зубья. Белая линия ломается — есть микротрещины. Технология 50-х годов, но работает безотказно.

Материалы: от стали до термообработки

Для зубчатых колёс с закалённым венцом идём на хитрости с легированием. Хром-молибденовая сталь 40ХНМА — классика, но для морских редукторов добавляем медь до 0.4% против коррозии. Важный момент — после зубофрезеровки обязателен отжиг для снятия напряжений, иначе при закалке поведёт геометрию.

Термообработку венца часто недооценивают. Индукционный нагрев ТВЧ даёт точную глубину закалки 2-4 мм, но если перегреть — появляется отпускная хрупкость. Мы как-то потеряли партию колёс для буровой установки именно из-за этого: оператор выставил 1100°C вместо 900°C, получили структуру перегретого мартенсита.

Контроль твёрдости — отдельная история. По ГОСТ 3.56-78 проверяем в трёх точках зуба: у основания, на середине профиля и у вершины. Разброс более 3 HRC — брак. Для ответственных передач типа судовых редукторов дополнительно делаем микрошлифы — смотрим структуру на глубине.

Оборудование и его капризы

На https://www.xld-russia.ru в техкартах указаны немецкие зубофрезерные станки, но на практике 70% работы делает старенький 5К32А. Его люфты в делительной цепи компенсируем подбором режимов резания — например, для модуля 8 мм даём подачу 0.12 мм/об вместо паспортных 0.15. Шероховатость Ra 1.25 выдерживаем, но времени уходит больше.

Закалочный комплекс ТВЧ мы модернизировали сами — добавили водяное охлаждение индуктора с точностью ±2°C. До этого колебания в 5-7 градусов приводили к неравномерной твёрдости по окружности венца. Особенно критично для крупномодульных колёс — разница в износе зубьев достигала 30%.

Контрольный участок у нас укомплектован швейцарским координатно-измерительным машинам, но для приёмочных испытаний до сих пор используем краску 'Унигрин'. Наносим на сопрягаемые зубья — по отпечатку видим пятно контакта. Если смещено к вершине — будут задиры, к основанию — концентрация напряжений.

Нестандартные случаи из практики

В 2019 году делали зубчатое колесо с закалённым венцом для дробилки известняка — модуль 14, диаметр 1200 мм. После двух месяцев работы клиент пожаловался на шум. Вскрыли — на 30% зубьев выкрашивание. Оказалось, забыли учесть абразивную пыль — пришлось менять материал с 40Х на 30ХГСА с более вязкой сердцевиной.

Для судовых редукторов важна стойкость к переменным нагрузкам. Как-то поставили колёса с твёрдостью 62 HRC на рыболовный траулер — через полгода треснуло ступичное отверстие. Переделали с поверхностной закалкой до 56 HRC плюс азотирование — отработали 5 лет без нареканий.

Сейчас на Заводе 'Цзыян Синлида' для особых условий предлагаем вариант с двойной закалкой — сначала весь обод, затем ТВЧ только на рабочие профили зубьев. Технология дорогая, но для горнорудного оборудования окупается за счёт увеличения межремонтного периода.

Экономика производства и ошибки новичков

Многие заказчики требуют закалённый зубчатый венец для всех передач подряд — это лишняя трата. Для малонагруженных механизмов (конвейеры до 50 кВт) достаточно улучшенной стали 45 с твёрдостью 250 HB. Мы всегда предлагаем технико-экономический расчёт — иногда проще поставить сменную втулку вместо дорогого термоупрочнённого колеса.

Себестоимость сильно зависит от брака при закалке. Если для обычного колеса процент выбраковки 2-3%, то для закалённого венца доходит до 8% зимой из-за температурных деформаций. Решили проблему предварительным подогревом цеха до +18°C — снизили до 4%.

В каталоге на https://www.xld-russia.ru мы специально не указываем гарантийный срок для зубчатых колёс с закалённым венцом — всё зависит от условий эксплуатации. Для шаровых мельниц даём 8000 моточасов, для элеваторов — 15000. Это честнее, чем писать абстрактные '5 лет службы'.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас экспериментируем с лазерной закалкой венца — пятно нагрева тоньше, деформации меньше. Но пока дорого: комплект оснастки для колеса диаметром 800 мм обходится в 2 млн рублей. Для серийных заказов от 100 штук уже рентабельно.

Ограничение классической технологии — толщина венца менее 20 мм. При закалке ТВЧ прогревается вся корона, теряется эффект упругой сердцевины. Для тонкостенных колёс перешли на цементацию — дольше, но стабильнее.

На Заводе 'Цзыян Синлида Редукторное оборудование' с 1995 года накопили статистику: из 5700 произведённых зубчатых колёс с закалённым венцом только 3% вернулись по рекламациям. Основные причины — нарушение условий монтажа (93% случаев) и неправильный подбор смазки. Так что иногда проблема не в производстве, а в эксплуатации.