малое колесо в зубчатой передаче 8

Когда речь заходит о малом колесе в зубчатой передаче 8, многие ошибочно полагают, что его роль второстепенна. На практике же именно этот элемент часто определяет долговечность всей системы. Вспоминаю, как на тестовом стенде в Цзыян Синлида прогоняли передачу с уменьшенным диаметром малого колеса - вибрация появилась уже на 200-часовой отметке.

Конструкционные нюансы

В передаче №8 зазор между зубьями приходится делать на 0.2 мм больше стандартного. Это не прихоть, а вынужденная мера - при термообработке колесо с 18 зубьями ведёт себя непредсказуемо. Три года назад мы получили партию с идеальной геометрией, но после закалки три из десяти колёс имели отклонение по биению.

Материал здесь важнее расчётов. Испытали 40Х и 38ХМЮА - вторая выдерживает на 15% больше циклов при перегрузках. Но есть тонкость: при шлифовке зубьев 38ХМЮА требует особого режима охлаждения, иначе появляются микротрещины у основания впадин.

На заводе в Цзыян сейчас перешли на комбинированную обработку: черновое фрезерование + финишное шевингование. Для малого колеса это дало прибавку в точности на 1-2 степени, но пришлось пересматривать всю технологическую цепочку.

Практические проблемы монтажа

Самая частая ошибка монтажников - чрезмерная затяжка стопорного кольца. Для передачи 8 предельный момент составляет 120 Н·м, но многие доводят до 150, что вызывает деформацию посадочного места. В прошлом месяце разбирали редуктор после такого 'ремонта' - вал имел конусность 0.03 мм.

Термоусадочная посадка иногда даёт обратный эффект. При нагреве выше 250°C материал малого колеса теряет твёрдость на 3-4 единицы по HRC. Сейчас рекомендуем нагрев не выше 180°C с выдержкой 40 минут - это даёт равномерную усадку без потери свойств.

Смазочные каналы - отдельная головная боль. В стандартной компоновке передачи 8 масло не доходит до верхней точки зацепления. Пришлось разрабатывать дополнительный паз в корпусе, который теперь вносят в чертежи для всех модификаций.

Полевые наблюдения

На судовых редукторах с передачей 8 заметил интересный эффект: при работе на переменных оборотах износ неравномерный. Следы контактных пятен смещаются к торцевой части зуба, хотя по расчётам должны быть по центру. Объяснение нашли только после тестов с высокоскоростной съёмкой - виноват крутильный резонанс вала.

В карьерных экскаваторах ситуация хуже. Пыль абразивная проникает в зацепление даже через лабиринтные уплотнения. Завод Цзыян Синлида экспериментировал с тефлоновыми покрытиями, но пока результат нестабильный - через 800 моточасов защитный слой отслаивается.

Любопытный случай был на цементном заводе под Новосибирском. Там малое колесо передачи 8 работало в реверсном режиме с частыми остановками. Через полгода обнаружили выкрашивание по ножке зуба - явление редкое, обычно повреждения идут по головке. Причина оказалась в дисбалансе смежной пары колёс.

Методики контроля

Контроль биения - отдельная наука. Стандартный индикатор не показывает полную картину для малых колёс. Мы внедрили трёхточечный замер с поворотом на 120°, который выявляет скрытые дефекты формы. В передаче 8 это особенно актуально из-за жёстких допусков.

Ультразвуковой контроль внедряли трижды. Первые два раза неудачно - датчики не подходили для мелкомодульных зубьев. Сейчас используем специализированные головки с углом ввода 70°, но и они не идеальны - пропускают микротрещины менее 0.1 мм.

На производстве в Цзыян Синлида для передачи 8 ввели обязательный контроль твёрдости по трем точкам зуба. Обнаружили, что после закалки твёрдость у вершины зуба на 2-3 HRC выше, чем у основания. Это объясняет преждевременное выкрашивание в корневой зоне.

Перспективные решения

Экспериментировали с полимерными композитами для малого колеса. На испытательном стенде выдержали 1500 часов, но при пиковых нагрузках выше 320 Н·м начинается пластическая деформация. Для передач с ударными нагрузками пока не вариант.

Лазерная закалка показала интересные результаты. Удалось получить твёрдость 58-60 HRC без коробления, но стоимость обработки выросла на 40%. Для серийного производства нерентабельно, но для спецзаказов рассматриваем.

Сейчас тестируем модифицированный профиль зуба с увеличенным радиусом кривизны у основания. Предварительные расчёты показывают снижение напряжений на 12-15%, но как поведёт себя в реальных условиях - покажет только наработка часов.

В архивах завода Цзыян Синлида нашли чертежи 2003 года с интересным решением - асимметричным зубом. Тогда технология не позволила реализовать, но сейчас с ЧПУ пятого поколения возможно вернуться к этой идее для малого колеса передачи 8.