Поступил не так давно интересный запрос на изготовление вал-шестерни по образцу. Вроде все просто — вот шестерня, вот мерительный инструмент, бери да изготавливай. Но не тут-то было. Вал-шестерня не простая, а золотая итальянская. Да еще и среди итальянских – не абы какой, а быстроходный вал индустриального редуктора GSM…
В общем, привезли. Ну первое что бросилось в глаза, это то что анекдот про 3 титановых шара в закрытой комнате – совсем не анекдот. Ожидали увидеть износ контактной поверхности шестерни, выкрашивание зуба, проворот подшипников на шейках вала… Но тут – вал просто сломан. Сломали свободный конец вала редуктора, предназначенный для установки периферийного оборудования и соединительных муфт. Как именно – история умалчивает. Диаметр в месте излома приличный – 32 мм. Твердость померили – в сердцевине 65 НRC, на поверхности 1 200 НV. Понятно, хрупкий вал + кувалда - и не такое возможно.
Посмеялись и приступили к изготовлению шестерни. Ну с твердостью уже понятно, все «по-науке», следовательно делать вал-шестерню по этому заказу будем с применением азотирования. Померили геометрию зубчатого зацепления – модуль, угол наклона +/-, ширину шестерни, межосевое… Иду считать.
Посмеялись и приступили к изготовлению шестерни. Ну с твердостью уже понятно, все «по-науке», следовательно делать вал-шестерню по этому заказу будем с применением азотирования. Померили геометрию зубчатого зацепления – модуль, угол наклона +/-, ширину шестерни, межосевое… Иду считать.
Применяя собственные методики расчета зубчатого зацепления, проверенные года на собственных редукторах, прихожу к выводу что гарантированно выходим на ресурс в 20 000 – 25 000 часов работы вал-шестерни, что вполне укладывается требования ГОСТа. Сделали несколько заготовок вал-шестерни, улучшили до 36 HRC, точнули начисто, фрезернули зуб…
Устанавливаем в межцентромер совместно с родной шестерней – не лезет. Понятно становится что напортачили то-ли с углом наклона зубчатого зацепления, то-ли с измерениями геометрии самого зуба. Перемерили. Изготовили. Не лезет. И так еще 6 раз… В итоге применили «наиточнейший» метод измерения угла наклона зуба по отпечатку. Стало понятно, что угол наклона сильно меньше (меньше 7° против диапазона, в котором мы «работали» - 14-18°). На имеющемся диаметре и с данным углом наклона зуба шестерни, получалось что именитый итальянский производитель редукторов применил экстремальное смещение по «Х» аж почти в целый 1 мм!!! Неужели книжек не читал, неужели не знает, что подрезание зуба и снижение допустимого напряжения на изгиб? Не верю. Сажусь считать снова ресурс. Вот тут я сильно удивился, когда понял, что изготавливаемый на заказ вал-шестерня по образцу заказчика имеет ресурс и по контактному напряжению, и по изгибающему в 2 раз выше моих предварительных расчетов – более 40 000 часов.
Фрезеруем. Устанавливаем в межцентромер – все идеально. Азотируем. Отдаем заказчику. Тот с колес устанавливает в редуктор (механизма подъема крана г/п 50 тонн, атомы поднимает еще и ко всему). Испытывают на 1,5 от номинала. Все работает. Периодически справляюсь о «здоровье пациента» - все, говорят отлично с ним, лучше итальянского.
А для себя мы почерпнули уникальный опыт – пересмотрели собственную линейку редукторов и да, не везде, но «штрихпунктирно» смогли применить новую методику построения зубчатого зацепления шестерен увеличив ресурс редукторов без критических изменений в конструкторской документации.
А для себя мы почерпнули уникальный опыт – пересмотрели собственную линейку редукторов и да, не везде, но «штрихпунктирно» смогли применить новую методику построения зубчатого зацепления шестерен увеличив ресурс редукторов без критических изменений в конструкторской документации.
