Felsökningsmetoder för planetväxelreducerare

I allmänhet är vikten av en planetväxeltransmission direkt proportionell mot vikten av dess kugghjul; vidare är växelvikten starkt beroende av växelmaterialet och dess värmebehandlingshårdhet. Till exempel, när man överför samma kraft, är vikten av en uppkolad och kyld växel ungefär en-tredjedel av en växel som endast har genomgått härdning och härdning. Därför, med tanke på de strukturella egenskaperna hos planetväxelreducerare och arten av de belastningar som läggs på deras växlar, bör användningen av kugghjul på hårda-ytor användas i stor utsträckning. Det finns många värmebehandlingsmetoder tillgängliga för att producera hårda-ytor-såsom ythärdning, genom-härdning, uppkolning och härdning och nitrering-och den specifika metoden som väljs bör väljas noggrant baserat på de unika egenskaperna hos planetväxelreduceraren i fråga.

1. Ythärdning
De två vanligaste metoderna för ythärdning är hög-induktionshärdning (används vanligtvis för små kugghjul) och flamhärdning (används vanligtvis för stora kugghjul). Ythärdning ger bäst resultat när det härdade lagret sträcker sig till och inkluderar roten av kugghjulet. Material som vanligtvis används för ythärdning är stål med en kolhalt (i massa) som sträcker sig från cirka 0,35 % till 0,5 %; denna process gör att kugghjulets ythårdhet kan nå nivåer mellan 45 och 55 HRC.

2. Karburering och härdning
Förkolade och kylda kugghjul ger den högsta relativa lastbärande-kapaciteten; de kräver dock en precisionsfinbearbetning (som kuggslipning) för att eliminera värme-behandling-inducerad deformation och säkerställa den nödvändiga dimensionsnoggrannheten.
Förkolade och kylda kugghjul använder vanligtvis legerat stål med en kolhalt på 0,2 % till 0,3 % före uppkolning; den resulterande ythårdheten på kugghjulen ligger typiskt inom området 58 till 62 HRC. Om ythårdheten sjunker under 57 HRC, minskar tandens ythållfasthet avsevärt; omvänt, om det överstiger 62 HRC, ökar materialets sprödhet. Hårdheten på kuggkärnan anses generellt vara optimal inom intervallet 310 till 330 HBW. För uppkolade och kylda växlar bör hårdheten minska gradvis från tandytan mot insidan; det "effektiva uppkolningsdjupet" definieras som djupet från ytan vid vilket hårdheten når 52,5 HRC.
När det gäller bidraget från uppkolning och härdning till böjningsutmattningshållfastheten hos kugghjul, förbättrar processen inte bara hårdheten hos kärnmaterialet utan inducerar också kvarvarande tryckspänningar i ytskiktet; dessa kvarvarande spänningar tjänar till att reducera storleken på dragpåkänning inom det kritiska området för maximal dragpåkänning på kugghjulet. Därför får inte tandrotssektionen slipas under kuggslipningsprocessen; följaktligen, vid hällning, måste en häll som är konstruerad för att lämna kvar ett sliptillägg användas.

3. Nitrering
Användningen av nitrering säkerställer att kugghjulen uppnår hög ythårdhet och slitstyrka med minimal deformation. Eftersom ingen slutlig precisionsbearbetning krävs efter denna värmebehandling, förbättras belastningskapaciteten-. Detta har särskild betydelse för invändiga växlar, som i sig är svåra att slipa.

4. Hårdhetskombinationer för parningsväxlar
När både de stora och små kugghjulen har mjuka kuggytor bör ythårdheten på det lilla kugghjulet vara högre än för det stora kugghjulet. Omvänt, när båda kugghjulen har hårda kuggytor-särskilt vid höga hårdhetsnivåer-bör hårdheten för båda kugghjulen ställas in till att vara identisk.
Att välja lämpliga material för en planetväxelreducerare är avgörande för att förbättra både belastnings-bärförmågan och livslängden för reduktionsväxeln.