Притирка конических зубчатых передач

В результате деформации в процессе термической обработки зубчатых колес возникает рассеяние параметров по пятну контакта, боковому зазору и уровню шума в собранных передачах. Поэтому для конических передач с круговыми зубьями обязательным условием качественного их изготовления является подбор в пары с соответствующей притиркой. В дальнейшем при эксплуатации подобранные пары остаются сопряженными друг с другом, и замена одного из зубчатых колес в них не допускается. Притиркой может быть получен параметр шероховатости боковых поверхностей зубьев R_a = 1...2 мкм, снижен уровень шума у конических передач до 6 дБ. Погрешности зацепления исправляются незначительно, припуск под притирку не оставляют. Притирку нельзя рассматривать как операцию корректирования пятна контакта, чрезмерная притирка снижает качество зубчатых колес. Используется для получения очень точных поверхностей.  Притирка – это процесс механической обработки, при котором две поверхности трутся друг о друга абразивом (например, карбидом кремния или корундом) между ними. 

Конструкция зубопритирочных станков выполнена таким образом, что настроенные на теоретические базовые расстояния с помощью специального калибра ведущий и ведомый шпиндели станка с зубчатыми колесами во время притирки автоматически изменяют свое взаимное положение. Этим обеспечивается притирка практически в любой точке поверхности зуба. В течение автоматического цикла работы на притирочном станке выполняются три основных движения: вертикальное, горизонтальное и осевое, параметры которых определяют опытным путем или при контроле пары методом V-Н на контрольно-обкатном станке. При перемещении пятна контакта с помощью вертикальных V и горизонтальных Н смещений бабок станка из центрального положения на носок и пятку оно может выходить на кромку зуба, но его центр должен оставаться в границах зуба.

В последних моделях притирочных станков фирмы «Глисон» (США) вместо вертикального движения выполняется поворот шестерни вокруг оси, проходящей приблизительно через середину зубчатого венца в направлении изменения межосевого угла. Это движение повышает эффективность притирки на 10 - 20 %, при этом обеспечивается высокое качество обработки.

В качестве абразива в абразивной жидкости наиболее эффективным для закаленных зубчатых колес является карбид кремния, применяют и другие абразивы. Для притирки мелкомодульных передач и передач с твердостью HRC_Э < 55 целесообразно применять абразивы из окиси алюминия. Жидкостью служит масло, которое поддерживает абразив во взвешенном состоянии и легко смывается при последующей мойке. Масло, входящее в абразивную смесь, должно поддерживать абразивные зерна во взвешенном состоянии, свободно протекать через насосную систему станка и легко смываться с зубьев водным раствором. Вязкость масла должна составлять 21 - 45 сСт при 50 °С. Если масло слишком густое, то его нужно разбавить гидравлическим или машинным маслом. Из отечественных масел перечисленным требованиям удовлетворяет масло СЭЛ-1. Соотношение по объему частей абразивного порошка и масла составляет от 1:1 до 1:2. Первоначально можно использовать абразивную жидкость, состоящую из 2,7 кг абразива и 3,8 л масла. Во время притирки необходимо периодически добавлять абразивную смесь, так как со временем абразивные зерна разрушаются и теряют свои режущие свойства. К тому же часть абразивной смеси остается на деталях после их притирки. В массовом и крупносерийном производстве абразивную смесь целесообразно добавлять по 1,5 л через каждые 3 ч работы после притирки 20 - 30 зубчатых пар.

Применяют состав из 45% абразива и 55% масла. Припуск на операцию притирки обычно не оставляют. Время процесса составляет 4....12 мин. и подбирается опытным путем. Так же определяется величина тормозного момента. Существенным фактором для качественной притирки является поддержание однородного состава абразивной жидкости. Для этих целей применяют специальные агрегаты, обеспечивающие смешивание абразива и жидкости, подогрев и подачу смеси к притирочным станкам. Абразив обычно диспергирован в жидкости, эта смесь называется суспензией. Притирка обычно используется для оптимизации шероховатости поверхности конических шестерен, гипоидных шестерен, форсунок и шестеренчатых насосов.

Боковой зазор во время притирки должен быть на 0,05 - 0,07 мм меньше минимального допустимого зазора, чтобы избежать интерференции верхней кромки зуба при работе пары в собранном механизме. Если зубчатые пары собирают с малым боковым зазором, то время притирки по возможности ограничивают. Для обеспечения высококачественной поверхности зубьев шестерня должна совершить во время притирки 2000 - 4000 оборотов. Ориентировочное время притирки конических передач с криволинейными зубьями 2 - 5 мин., гипоидных передач легко­вых автомобилей 4 - 6 мин., гипоидных передач грузовиков 8 - 12 мин.

PETROFER  уже много лет предлагает различные жидкости для притирки. Среди прочего мы предлагаем тиксотропную жидкость для притирки без абразивного зерна: ISOLAP 6937. Допускается добавление, например, карбида кремния зернистостью F 240. ISOLAP 6937 обеспечивает абсолютно стабильную суспензию, зерно (абразив) не проседает и не выпадает из суспензии. Преимущество ISOLAP 6937 в отличие от масла СЭЛ-1 в том, что оно требует меньше времени и подготовки к процессу, не требует добавления дополнительного количества масла или разбавления другими маслами и хорошо удерживает абразив в своем составе.

ISOLAP 6937 – притирочная жидкость без твердых притирочных компонентов, обеспечивающая сильные тиксотропные свойства. Продукт был разработан для притирки гипоид-зубчатых конических зубчатых передач на машинах GLEASON-KLINGELNBERG и Oerlikon. Добавление происходит по мере необходимости до определенного размера зерна, помешивая на месте. Притирочный карбид необходимо добавить перед использованием. Попадание гидравлического масла не ухудшает эксплуатационные характеристики ISOLAP 6937. Приклеивание к зубчатым передачам комплектов остатков очень мало, что приводит к минимальному потреблению. ISOLAP 6937 обеспечивает отличные свойства промывки водой, использование чистящих средств на основе растворителя не требуется. ISOLAP 6937 сохраняет свои эмульгирующие свойства на морозе, а также в горячей воде.

Кроме того, PETROFER предлагает готовые смеси для притирки прямого применения, например ISOLAP SC 220, ISOLAP DC 207/240 и ISOLAP SC 320. Эти тиксотропные жидкости для притирки содержат различные типы зерен в разных количествах. 

Компания DAF в Нидерландах использует ISOLAP SC 220 (содержит 30% SiC F220) на доводочном станке KLINGELNBERG для обработки конических зубчатых колес. 

Компания GKN в Швеции использовала в прошлом ISOLAP SC 320 (содержит 35% SiC F320), но вскоре они хотят протестировать ISOLAP SC 240 (с 35% SiC F240), чтобы уменьшить технологический поток. ISOLAP используется, например, для притирки конических зубчатых колес задней оси. 

DAIMLER в Германии использует ISOLAP 6937 (жидкость без карбида кремния) и ISOLAP DC 207/240 (содержит 70% SiC F240). 

Другими клиентами являются, например, MAN Trucks, BMW, Mahle и несколько производителей шестерен и трансмиссий.