Изготовленные на заказ косозубые шестерни из легированной стали 42CrMo

Когда стандартная шестерня не соответствует требуемой геометрии зубьев, интерфейсу вала или состоянию материала, изготовление по оригинальному инженерному чертежу обеспечивает больший контроль над полным компонентом трансмиссии.

Показанные здесь детали — это изготовленные на заказ косозубые шестерни из легированной стали 42CrMo, сочетающие наружные косые зубья со встроенной ступицей, прецизионным отверстием и шпоночным пазом. Модуль, число зубьев, угол зацепления, угол наклона винтовой линии, направление винтовой линии и размерные требования определяются 2D-чертежом заказчика.

Для этого проекта шестерни подвергаются закалке с отпуском с последующим азотированием. Таким образом, производственный маршрут должен координировать механическую обработку заготовки, элементы вала, формирование косых зубьев и термообработку в соответствии с конечными требованиями шестерни.

YS Precision предоставляет услуги по изготовлению на заказ косозубых шестерен и механической обработке шестерен для нестандартных компонентов трансмиссии, от обработанных заготовок шестерен до производства зубьев, термообработки и окончательной инспекции.

Обзор проекта

Геометрия косозубых шестерен, изготовленная по чертежам заказчика

Наклонная форма зуба является определяющей особенностью этого компонента.

В отличие от прямозубой шестерни, зубья которой параллельны оси вала, косозубая шестерня использует заданный угол наклона винтовой линии и направление винтовой линии. Эти параметры являются частью взаимосвязи зацепления между шестернями и должны соответствовать конструкции трансмиссии.

Инженерные данные обычно определяют:

Модуль · Число зубьев · Угол зацепления · Угол наклона винтовой линии · Направление винтовой линии · Ширина шестерни

Вместо выбора стандартной шестерни по наружному диаметру и последующей ее модификации, мы изготавливаем геометрию зубьев на основе заданных данных шестерни.

Для косозубых шестерен в зацеплении взаимосвязь между двумя компонентами также должна быть рассмотрена до установки оборудования для механической обработки.

Обработка отверстия и шпоночного паза для соединения с валом

Центральные элементы так же функциональны, как и зубья.

Встроенная ступица окружает обработанное отверстие, а шпоночный паз обеспечивает механическое соединение между шестерней и валом. Радиальное отверстие также встроено в ступицу в соответствии с конструкцией компонента.

В готовой сборке:

Косые зубья → Передача движения между шестернями в зацеплении
Отверстие и шпоночный паз → Передача крутящего момента между шестерней и валом

Вот почему обработка отверстия и шпоночного паза рассматривается как часть полной шестерни, а не как вторичные операции.

Где указано, допуск на отверстие, размеры шпоночного паза, биение и концентричность контролируются относительно оси вращения.

Обработка заготовки шестерни из 42CrMo

Легированная сталь 42CrMo обычно используется для механических компонентов и компонентов трансмиссии, требующих сочетания прочности, ударной вязкости и способности к термообработке.

Перед изготовлением зубьев материал обрабатывается в требуемую заготовку шестерни. Токарная обработка с ЧПУ создает поверхности, ступицу, отверстие и другую опорную геометрию, необходимую для последующих операций.

Типичный технологический маршрут для этого компонента:

Заготовка 42CrMo → Токарная обработка с ЧПУ → Обработка отверстия и ступицы → Обработка шпоночного паза → Фрезерование косозубых шестерен → Удаление заусенцев → Закалка и отпуск → Азотирование → Окончательная инспекция

Фактическая последовательность определяется геометрией шестерни, требованиями к точности, допусками и конечным термообработанным состоянием.

Планирование полного маршрута до начала механической обработки особенно важно, когда как элементы вала, так и зубья шестерни должны соответствовать требованиям после термообработки.

Фрезерование косозубых шестерен в соответствии с параметрами, указанными в чертеже

После формирования заготовки и опорных элементов наружные косые зубья формируются в соответствии с заданными параметрами шестерни.

Фрезерование косозубых шестерен требует учета модуля, числа зубьев, угла зацепления, угла наклона винтовой линии и направления винтовой линии, определенных конструкцией.

Для пары в зацеплении эти параметры нельзя рассматривать независимо. Геометрия зубьев должна соответствовать предполагаемому зацеплению шестерен и компоновке трансмиссии.

Объединение механической обработки заготовки, элементов отверстия и шпоночного паза, а также фрезерования косозубых шестерен в рамках одной производственной программы также упрощает поиск для клиентов, которым нужна готовая шестерня, а не частично обработанная заготовка.

Закалка и отпуск с последующим азотированием

Заданный маршрут термообработки для этой шестерни из 42CrMo — это закалка и отпуск (Q&T) с последующим азотированием.

Закалка и отпуск устанавливают требуемое состояние сердцевины легированной стали. Затем применяется азотирование для достижения заданного закаленного поверхностного слоя.

Требуемая твердость и глубина азотирования должны быть определены в инженерной спецификации, а не предполагаться только по марке материала.

Это важно, потому что шестерни, изготовленные из одной и той же легированной стали 42CrMo, могут работать при очень разных нагрузках, скоростях и условиях смазки.

Таким образом, спецификация термообработки рассматривается совместно с предполагаемым применением и конечными требованиями к компоненту.

Планирование конечных размеров с учетом термообработки

Хотя термообработка происходит позже в процессе производства, ее влияние необходимо учитывать до завершения механической обработки.

Готовый компонент объединяет три функциональные области:

Геометрия косых зубьев — для зацепления с ответной шестерней
Геометрия отверстия и шпоночного паза — для соединения с валом
Состояние азотированной поверхности — для заданных конечных свойств материала

Если критические размеры указаны в конечном термообработанном состоянии, план механической обработки должен учитывать эти требования с самого начала.

Окончательная инспекция может включать:

• размеры отверстия и шпоночного паза;
• характеристики зубьев, определенные чертежом;
• биение и концентричность, где указано;
• конечная твердость;
• глубина азотирования;
• состояние кромок и поверхности.

Любая требуемая последующая чистовая обработка может быть запланирована как часть процесса, а не введена позже как корректирующая операция.

Услуги по изготовлению на заказ косозубых шестерен

YS Precision предоставляет услуги по изготовлению на заказ косозубых шестерен для промышленного оборудования и применений механических трансмиссий.

В зависимости от компонента, наш производственный объем может включать:

Токарная обработка с ЧПУ · Обработка заготовки шестерни · Обработка отверстия · Обработка шпоночного паза · Фрезерование косозубых шестерен · Термообработка · Азотирование · Размерная инспекция

Мы изготавливаем изготовленные на заказ косозубые шестерни, шестерни из легированной стали и другие нестандартные компоненты трансмиссии в соответствии с 2D-чертежами и 3D-данными САПР заказчика.

Цель состоит не просто в нарезке зубьев, а в изготовлении полной шестерни с учетом ее геометрии зубьев, интерфейса вала, состояния материала и конечных размерных требований.

Что нам нужно для расчета вашей косозубой шестерни

Для нового проекта изготовления на заказ косозубой шестерни пожалуйста, отправьте ваш 2D-инженерный чертеж и 3D-модель САПР, если она доступна.

Полезная информация для запроса предложения включает:

Материал · Модуль · Число зубьев · Угол зацепления · Угол наклона винтовой линии · Направление винтовой линии · Ширина шестерни · Отверстие · Шпоночный паз · Точность шестерни · Критические допуски · Термообработка · Требуемая твердость · Глубина азотирования · Количество

С этими деталями мы можем проанализировать требования к механической обработке, фрезерованию, термообработке и инспекции и подготовить предложение на основе полного компонента.