Заготовки для зубчатых колёс

В зависимости от служебного назначения зубчатые колёса изготавливаются из легированных и углеродистых сталей, чугуна, пластмасс. Материал должен обладать однородной структурой, которая должна обеспечивать стабильность размеров после термической обработки.

Легированные стали обеспечивают более высокую прокаливаемость и меньшую деформацию по сравнению с углеродистыми.

Материал зубчатых колёс должен обладать однородной структурой для обеспечения стабильности размеров после термообработки.

Нестабильность возникает после цементации и закалки, а также может возникнуть при механической обработке в результате наклёпа. Наклёп при черновой обработке вызывает значительное коробление при термообработке. Поэтому не рекомендуется перед термообработкой снимать толстую стружку. Практикой установлено, цементация даёт большее коробление, чем закалка. Поэтому для повышения точности изготавливаемых колёс рекомендуется между операциями цементации и закалки выполнять шевингование.

Следует учитывать, что термообработка понижает степень точности колеса на 1÷2 ступени.

При изготовлении высокоточных колёс механическую обработку чередуют с операциями термической стабилизации для того, что бы устранить влияние внутренних напряжений, возникающих при обработке.

Зубчатые передачи подразделяются на силовые и кинематические. Силовые предназначены для передачи значительных крутящих моментов в редукторах и коробках передач. К таким передачам предъявляются требования по износостойкости, плавности и бесшумности работы.

Кинематические передачи работают в различного рода делительных устройствах: поворотные столы, делительные головки, отсчётные устройства. Поэтому они должны обладать высокой степенью точности.

Заготовки для зубчатых колёс получают из проката, свободной ковкой, штамповкой в подкладных штампах на молотах и прессах, штамповкой в закреплённых штампах на молотах, прессах и горизонтально-ковочных машинах.

Заготовки, получаемые свободной ковкой, имеют форму, отдалённо напоминающую форму детали. Но при этом такие заготовки имеют лучшую структуру, так как при проковке упрочняется материал. Такой метод получения заготовок используется в единичном производстве, а так же в случае выполнения ответственных деталей.

В мелкосерийном производстве применяют штамповку в подкладных штампах. В этом случае форма заготовки ближе к форме детали, но имеет большие припуски под механическую обработку. Штамповка производится на прессах и ковочных молотах.

В крупносерийном и массовом производстве применяется штамповка в закреплённых штампах. Закреплённые штампы бывают открытые и закрытые. В этом случае заготовка имеет наиболее правильную форму. К недостаткам метода следует отнести повышенный расход штампов.

Штамповка на прессах имеет преимущество перед штамповкой на молотах: получается более точная заготовка, припуски и напуски на 30% меньше, производительность выше в 1,5÷2 раза, на прессах можно прошивать отверстия, работа происходит без ударов.

Штамповка на горизонтально-ковочных машинах позволяет получать заготовки, как с хвостовиком, так и с отверстием. Метод характерен высокой производительностью и достаточно высокой точностью получаемых заготовок.

Различают холодную и горячую штамповку. При горячей штамповке металл разогревается до определённой температуры, облегчающей процесс пластического деформирования. Затем заготовки подвергаются термической обработке – нормализации, и очистке от окалины химическим травлением или подвергают дробеструйной обработке.

Заготовки для зубчатых колёс из чугуна получают литьём. Способ, применяемый для отливки, зависит от размеров заготовки, серийности производства.