
Когда слышишь про крупнозубые тихоходные шевронные колеса, сразу представляешь махины для дробилок или мельниц, но на деле двудукообразный профиль чаще ломается на конвейерах с неравномерной нагрузкой. Многие заказчики до сих пор путают шеврон с обычным косозубым зацеплением, а потом удивляются, почему подшипники горит после полугода работы.
Запомнил случай на цементном заводе под Воронежем: заменили шестерню на аналог с упрощенным профилем, а через месяц привод завыл так, что слышно было у проходной. Разобрали — оказалось, двудукообразный профиль сделали с заниженным углом наклона, из-за чего осевые силы не компенсировались. Пришлось переделывать всю посадочную группу.
Шевронное зацепление кажется простым до тех пор, пока не начнешь считать деформации вала при термообработке. Мы в цехе всегда оставляем запас в 0.2 мм на шлифовку после закалки, особенно для колёс диаметром от 1200 мм. Даже у Завод 'Цзыян Синлида Редукторное оборудование' в каталоге честно пишут про обязательную финишную обработку после азотирования.
Кстати, про Синлиду — их шестерни для судовых редукторов мы ставили на драглайны, работали в грязи по 20 часов в сутки. Выдержали три года без замены, хотя по спецификации межсервисный интервал был два года. Но это исключение, обычно крупнозубые колеса требуют замены сальников чаще.
Самая частая проблема — монтажники экономят время и не проверяют соосность по шести точкам. Для тихоходных шевронных колес перекос даже в 0.3 мм за полгода съедает закаленный слой. Как-то раз на лесопилке пришлось демонтировать весь редуктор из-за того, что фундаментные болты не дотянули.
Заметил, что многие не обращают внимание на температурный зазор при установке парных шевронов. Если сборка идет в холодном цехе, а работать предстоит при +80°C, клин гарантирован. Мы всегда используем индукционные нагреватели перед посадкой на вал, но некоторые до сих пор пытаются забить кувалдой.
По опыту, лучше переплатить за шлицевые соединения вместо призматических шпонок. Особенно для колес с двудукообразным профилем, где крутящий момент пульсирует. На сайте https://www.xld-russia.ru есть хорошие схемы по этому поводу, мы по ним как-раз пересчитали крепления для экструдера.
Споры про 40Х и 38ХН3М никогда не закончатся. Для крупнозубых тихоходных колес я бы выбрал второй вариант, но только если есть возможность нормальной сквозной закалки. Как-то сделали партию из 38ХН3М для рудного склада, так три шестерни потрескались при закалке — печь не выдержала массу.
Термообработка — это отдельная песня. Видел, как на одном производстве пытались сэкономить и не делать отпуск после закалки. Результат — шевронное колесо рассыпалось при первых же испытаниях под нагрузкой. Микротрещины по сердцевине зуба были видны невооруженным глазом.
Сейчас многие переходят на цементацию вместо объемной закалки, но для тихоходных конструкций это не всегда оправдано. Толщина слоя в 2-3 мм быстро изнашивается при ударных нагрузках. Хотя для конвейеров с постоянной скоростью — идеально.
У нас в цехе до сих пор стоит немецкий камертон для проверки шевронов 1980-х годов. Современные ультразвуковые дефектоскопы, конечно, точнее, но старый метод ни разу не подвел. Особенно для колес с двудукообразным профилем, где важно поймать разницу в твердости между дугами.
Заметил интересную закономерность: если при проверке шаблоном пятно контакта смещено к носку зуба, значит была ошибка при нарезке. А если к пятке — проблема в термообработке. На Завод 'Цзыян Синлида Редукторное оборудование' по этому поводу есть целая методичка, мы ее переводили для обучения новых контролеров.
Самое сложное — проверить внутренние напряжения после закалки. Как-то отправили партию шестерен на объект, а они через неделю работы погнули валы. Оказалось, сняли слишком мало припуска на шлифовку. Теперь всегда делаем пробную обработку одной шестерни из партии.
На углеобогатительной фабрике в Кузбассе как-то поставили крупнозубые шевронные колеса с увеличенным модулем. Расчеты показывали, что должно хватить на пять лет, но через два года пришлось менять — абразивный износ съел закаленный слой. Вывод: для пыльных сред нужно увеличивать толщину цементованного слоя минимум на 40%.
А вот на бумажном комбинате в Карелии те же шестерни отработали восемь лет без замены. Секрет в том, что там стояла двухступенчатая система очистки масла. Кстати, по спецификации Завод 'Цзыян Синлида Редукторное оборудование' рекомендует менять масло после первых 500 часов работы, но мало кто следует этому правилу.
Самый сложный заказ был для морского порта — тихоходное шевронное колесо для крана-перегружателя. Пришлось учитывать не только нагрузку, но и коррозию от морской соли. Делали из нержавеющей стали с дополнительным азотированием, стоимость выросла втрое, но зато отработало уже семь лет без нареканий.