Главная / СТАТЬИ / Измерение твёрдости зубчатого колеса

Измерение твёрдости зубчатого колеса

433

Краткая характеристика зубчатого колеса

zubchatoye_koleso_3.jpg Зубчатое колесо (шестерня) – основной элемент механизмов зубчатой передачи. Представляет собой диск, на поверхности которого расположены зубья. Работая в паре, два колеса образуют зубчатую пару зацепления для передачи вращательного или поступательного движения.

Металлические зубчатые колёса отличаются по типу и форме профиля зубьев, по форме поверхности, по материалу и размеру. На рынке представлено большое разнообразие: прямозубые и косозубые; червячные шестерни и колеса с внутренним зацеплением; цепные колеса и зубчатые рейки; конические, гипоидные и некруглые зубчатые колеса.

Входят в состав механизмов автомобилей, строительной техники, насосов, промышленного оборудования и даже часов. Металлические зубчатые колёса изготавливаются из стали (в том числе, углеродистой и легированной), реже из чугуна.

Закалка зубчатых колёс

Для образования твёрдого диффузионного слоя на поверхности зубчатого колеса (более 350 HB) используют различные виды термического и химико-термического упрочнения. Наиболее распространённые способы закалки стальных зубьев:

  • химико-термическая обработка (цементация, нитроцементация и азотирование).
  • поверхностная закалка с нагревом ТВЧ (токами высокой частоты). Применяется для сталей, уровень содержания углерода в которых составляет 0,35 - 0,6 %. Не подходит для закалки колёс с мелкими зубьями (менее 5 мм), т.к. чрезмерная твёрдость повышает их хрупкость.
  • сквозная закалка с нагревом ТВЧ оптимальна для термообработки небольших зубьев (менее 3 мм).

zakalka_zubchatogo_kolesa Возможные варианты индукционной (нагрев ТВЧ) закалки зубчатого колеса:

  • рабочей поверхности зуба (A);
  • рабочей поверхности и тела зуба (В);
  • головки зуба (С);
  • впадины (D);
  • всего зуба и впадины (Е);
  • по контуру с различной глубиной (F);
  • по контуру с одинаковой глубиной (G);
  • рабочей поверхности зуба и впадины (I).

Зубчатые колёса, подвергнутые термообработке, обладают повышенной нагрузочной способностью передачи, большей износостойкостью и стойкостью к заеданиям, а также увеличенной выносливостью на изгиб. Именно поэтому требуется тщательный подбор и последующий контроль твёрдости стальных зубьев.

Особенности контроля твёрдости шестерён 

Для измерения твёрдости поверхностного слоя зубчатого колеса с толщиной закалки от 30 до 100 мкм и шероховатостью до 3,2 Ra подойдёт портативный ультразвуковой твердомер серии ТКМ-459 с дополнительным датчиком типа «Н». В числе его главных преимуществ -  уменьшенная нагрузка, что позволяет работать с тонкими поверхностными слоями и малогабаритными изделиями.

Датчик типа «Н» входит в комплект поставки ультразвукового твердомера ТКМ-459C "Максимум+" и может быть приобретен дополнительно к твердомерам ТКМ-459C "Базовый", "Специальный", "Универсальный", "Универсальный+" и ТКМ-459М.

ustanovka_datchikaТребования к установке датчика

В зависимости от способа закалки (см. рисунок) замер может проводиться в разных зонах.

  • При контроле вершины зуба важно лишь то, чтобы датчик устанавливался по геометрии.
  • При контроле дна впадины также необходимо учитывать геометрию. Если место проведения замера труднодоступно, можно снять носик датчика (защитную насадку). Стержень при этом не должен ничего касаться боковыми поверхностями!
  • При контроле рабочей поверхности требуется следить за перпендикулярностью носика.

Важно! Для контроля небольшого зубчатого колеса массой 0,1-1 кг, следует зафиксировать его на поверхности с помощью тисков или фиксирующей пасты.

Чтобы не ошибиться с выбором, присылайте чертёж и мы подберём оборудование, которое будет точно соответствовать поставленным задачам.

zubchatoye_koleso.jpg zubchatoye_koleso_2.jpg