
Когда ищешь в сети 'косозубое зубчатое колесо чертеж производитель', половина ссылок ведёт к шаблонным каталогам с сухими спецификациями. А ведь главное — чтобы производитель понимал, как отклонение угла спирали на 0.5 градуса повлияет на шумность передачи в морском редукторе.
В 2018 году мы получили заказ на партию колёс для шахтных конвейеров. Заказчик прислал, казалось бы, идеальный чертеж косозубого колеса с немецкими допусками. Но при раскладке технологических переходов выяснилось: указанный угол наклона зуба 18° требовал прецизионной оснастки, которой у нас тогда не было.
Пришлось звонить инженеру заказчика и договариваться о корректировке до 15°. Это добавило три дня на пересчёт контактного пятна, зато избежали биения на сборке. Вот вам и 'просто чертёж'.
Кстати, о допусках. Для колёс с твёрдостью выше 45 HRC мы всегда закладываем дополнительный припуск на шлифовку — после термообработки геометрия 'ведёт' непредсказуемо. Особенно если зубья с переменным углом наклона, как в турбинных редукторах.
На рынке до сих пор встречаются 'специалисты', считающие косозубые колёса простой модификацией прямозубых. Как-то раз пришлось переделывать колесо для текстильного станка — предыдущий производитель не учёл осевые нагрузки, и вал буквально вырвало из корпуса через 200 часов работы.
Завод ?Цзыян Синлида Редукторное оборудование? (https://www.xld-russia.ru) в таких случаях всегда запрашивает расчётные нагрузки и условия эксплуатации. Их техотдел как-то прислал нам уточняющие вопросы по температурному расширению валов — редкая внимательность для серийного производства.
Кстати, на их сайте есть раздел с нестандартными решениями — там выложены реальные кейсы, а не картинки из учебников. Например, колесо с переменным шагом для компрессора высокого давления.
Самая частая проблема — когда конструкторы экономят на ширине венца. Для косозубых колёс с углом наклона 25-30° минимальное соотношение ширины к диаметру должно быть не менее 0.4, иначе зуб работает 'краем'.
Однажды видел, как на судне 'Адмирал Невельской' пришлось менять редуктор из-за такой ошибки — шестерня стоила как треть нового агрегата. Производитель (не мы) сделал колесо по чертежу заказчика без замечаний, а там ширина венца была занижена на 15%.
Сейчас мы всегда проверяем этот параметр, даже если чертёж утверждён. Иногда приходится объяснять заказчикам, что экономия 3 кг металла обернётся заменой узла через год.
Брали как-то за основу типовой чертёж косозубого колеса из ГОСТа для редуктора мельничного привода. После сборки появилась вибрация на высоких оборотах. Оказалось, дисбаланс от асимметрии спирали — правосторонние зубья имели отклонение профиля на 2 микрона больше левосторонних.
Пришлось делать доработку на месте — ставить компенсирующие шайбы. С тех пор для ответственных применений заказываем колёса только у проверенных производителей с полным циклом контроля. Тот же завод ?Цзыян Синлида? (основан в 1995 году, площадь 5500 м2) как раз из таких — у них есть стенд для испытаний на шумность.
К слову, их линия зубонарезных станков с ЧПУ позволяет выдерживать углы наклона до 45° — редкость для российского рынка.
Помимо стандартных параметров вроде модуля и угла наклона, обязательно нужны: указание направления спирали, метод контроля контактного пятна, допуск на биение посадочных поверхностей. И главное — условия термообработки.
Как-то получили чертёж без указания твёрдости — пришлось звонить проектировщику. Тот сказал 'сделайте как обычно'. Сделали с закалкой ТВЧ до 48 HRC, а оказалось, нужно было 32 HRC с цементацией. Колесо пошло под пресс для снятия внутренних напряжений.
Сейчас мы разработали шаблон техзадания, где вынесены все критические параметры. Отправляем его заказчикам перед началом работ — сократило количество доработок на 70%.
В последнее время всё чаще запрашивают колёса с двойной спиралью — для компенсации осевых нагрузок. Но их изготовление требует синхронной обработки двух заготовок, что не каждое предприятие потянет.
Завод ?Цзыян Синлида Редукторное оборудование? как раз анонсировал линию для таких изделий. В их ассортименте (редукторы общего назначения, судовые, с закаленной поверхностью зубьев) появились модели с шевронными колёсами для экструдеров.
Думаю, через пару лет это станет стандартом для тяжёлого машиностроения. Пока же большинство производителей, включая нас, используют классические косозубые колёса с углами 8-20° — проверенный десятилетиями вариант.