روش های عیب یابی برای کاهنده دنده سیاره ای

به طور کلی، وزن یک جعبه دنده سیاره ای با وزن چرخ دنده های آن نسبت مستقیم دارد. علاوه بر این، وزن چرخ دنده به شدت به مواد دنده و سختی عملیات حرارتی آن بستگی دارد. به عنوان مثال، هنگام انتقال همان قدرت، وزن یک دنده کربن دار و خاموش شده تقریباً یک-یک سوم دنده ای است که فقط تحت خاموش شدن و تمپر کردن قرار گرفته است. بنابراین، با توجه به ویژگی‌های ساختاری کاهنده‌های دنده سیاره‌ای و ماهیت بارهای وارد شده بر چرخ دنده‌های آن‌ها، استفاده از دنده‌های سطح سخت باید به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد. روش‌های عملیات حرارتی متعددی برای تولید دنده‌های سخت سطحی-مثل سخت‌سازی سطحی، از طریق-سخت کردن، کربوه کردن و کوئنچ کردن، و نیترید کردن{8}} موجود است و روش خاص انتخاب‌شده باید بر اساس ویژگی‌های منحصربه‌فرد کاهنده دنده سیاره‌ای مورد نظر با دقت انتخاب شود.

1. سخت شدن سطح
دو روش متداول برای سخت شدن سطحی عبارتند از: سخت شدن القایی با فرکانس بالا (معمولاً برای چرخ دنده های کوچک استفاده می شود) و سخت شدن شعله (معمولاً برای چرخ دنده های بزرگ استفاده می شود). سخت شدن سطح زمانی بهترین نتیجه را به همراه دارد که لایه سخت شده تا ریشه دندان دنده گسترش یابد و شامل آن شود. موادی که معمولاً برای سخت شدن سطح استفاده می شوند، فولادهایی با محتوای کربن (بر حسب جرم) از حدود 0.35٪ تا 0.5٪ هستند. این فرآیند به سختی سطح دندان دنده اجازه می دهد تا به سطوحی بین 45 تا 55 HRC برسد.

2. کربور کننده و کوئنچ
چرخ دنده های کربن دار و خاموش شده بالاترین ظرفیت حمل بار نسبی را دارند. با این حال، آنها نیاز به یک عملیات تکمیل دقیق (مانند سنگ زنی چرخ دنده) برای حذف تغییر شکل-درمان{2}}حرارت و اطمینان از دقت ابعادی مورد نیاز دارند.
دنده های کربن دار و خاموش شده معمولاً از فولادهای آلیاژی با محتوای کربن 0.2٪ تا 0.3٪ قبل از کربوریزه کردن استفاده می کنند. سختی سطح حاصل از دندانه های چرخ دنده معمولاً در محدوده 58 تا 62 HRC قرار می گیرد. اگر سختی سطح به زیر 57 HRC کاهش یابد، استحکام سطح دندان به طور قابل توجهی کاهش می یابد. برعکس، اگر از 62 HRC بیشتر شود، شکنندگی ماده افزایش می یابد. سختی هسته دندانه چرخ دنده به طور کلی در محدوده 310 تا 330 HBW بهینه در نظر گرفته می شود. برای چرخ دنده های کربن دار و خاموش شده، سختی باید به تدریج از سطح دندان به سمت داخل کاهش یابد. "عمق کربن سازی موثر" به عنوان عمقی از سطح که در آن سختی به 52.5 HRC می رسد تعریف می شود.
با توجه به سهم کربورسازی و کوئنچ در استحکام خستگی خمشی دندانه‌های دنده، این فرآیند نه تنها سختی مواد هسته را افزایش می‌دهد، بلکه باعث ایجاد تنش‌های فشاری باقی‌مانده در لایه سطحی می‌شود. این تنش‌های پسماند برای کاهش مقدار تنش کششی در ناحیه بحرانی حداکثر تنش کششی روی دندانه چرخ دنده عمل می‌کنند. بنابراین، در طول فرآیند چرخ دنده، بخش ریشه دندان نباید آسیاب شود. در نتیجه، هنگام پخت و پز، باید از یک اجاق گاز طراحی شده برای ترک کمک هزینه سنگ زنی استفاده شود.

3. نیترید کردن
استفاده از نیتریدینگ تضمین می کند که دندانه های چرخ دنده به سختی سطح بالا و مقاومت در برابر سایش با حداقل تغییر شکل دست می یابند. از آنجایی که پس از این عملیات حرارتی نیازی به تکمیل دقیق نهایی نیست، ظرفیت حمل بار افزایش می‌یابد. این امر برای چرخ دنده های داخلی، که ذاتاً آسیاب کردن آنها دشوار است، اهمیت ویژه ای دارد.

4. ترکیبات سختی برای جفت گیری چرخ دنده ها
وقتی هر دو دنده بزرگ و کوچک دارای سطوح دندانه نرم هستند، سختی سطح دنده کوچک باید بیشتر از دنده بزرگ باشد. برعکس، وقتی هر دو چرخ دنده دارای سطوح دندانه سخت هستند-به ویژه در سطوح سختی بالا{2}}سختی هر دو چرخ دنده باید یکسان تنظیم شود.
انتخاب مواد مناسب برای یک کاهنده دنده سیاره ای در افزایش ظرفیت حمل بار-و عمر مفید کاهنده دنده بسیار مفید است.