Metode rješavanja problema za planetarne reduktore

Općenito, težina planetarnog prijenosa izravno je proporcionalna težini njegovih zupčanika; nadalje, težina zupčanika uvelike ovisi o materijalu zupčanika i njegovoj tvrdoći toplinske obrade. Na primjer, pri prijenosu iste snage, težina naugljičenog i kaljenog zupčanika je otprilike jedna-trećina zupčanika koji je prošao samo kaljenje i kaljenje. Stoga, s obzirom na strukturne karakteristike reduktora planetarnih zupčanika i prirodu opterećenja postavljenih na njihove zupčanike, korištenje zupčanika s tvrdom-površinom treba široko usvojiti. Dostupne su brojne metode toplinske obrade za proizvodnju-površinskih zupčanika-kao što je površinsko kaljenje, kroz-otvrdnjavanje, naugljičenje i kaljenje, te nitriranje-a odabranu specifičnu metodu treba pažljivo odabrati na temelju jedinstvenih karakteristika dotičnog planetarnog reduktora.

1. Površinsko otvrdnjavanje
Dvije najčešće metode za površinsko kaljenje su visoko{0}}frekventno indukcijsko kaljenje (obično se koristi za male zupčanike) i kaljenje plamenom (obično se koristi za velike zupčanike). Površinsko kaljenje daje najbolje rezultate kada se očvrsli sloj proteže do i uključuje korijen zuba zupčanika. Materijali koji se obično koriste za površinsko kaljenje su čelici s udjelom ugljika (po masi) u rasponu od približno 0,35% do 0,5%; ovaj proces omogućuje tvrdoću površine zuba zupčanika da dosegne razine između 45 i 55 HRC.

2. Naugljičavanje i kaljenje
Karburizirani i kaljeni zupčanici nude najveći kapacitet-nosivosti relativnog opterećenja; međutim, oni zahtijevaju preciznu završnu obradu (kao što je brušenje zupčanika) kako bi se eliminirale toplinske-obrade-inducirane deformacije i osigurala potrebna točnost dimenzija.
Karburizirani i kaljeni zupčanici obično koriste legirane čelike s udjelom ugljika od 0,2% do 0,3% prije karburiziranja; rezultirajuća površinska tvrdoća zuba zupčanika obično je u rasponu od 58 do 62 HRC. Ako površinska tvrdoća padne ispod 57 HRC, površinska čvrstoća zuba se značajno smanjuje; obrnuto, ako prelazi 62 ​​HRC, povećava se krtost materijala. Tvrdoća jezgre zuba zupčanika općenito se smatra optimalnom u rasponu od 310 do 330 HBW. Za naugljičene i kaljene zupčanike, tvrdoća bi se trebala postupno smanjivati ​​od površine zuba prema unutrašnjosti; "učinkovita dubina karburiranja" definirana je kao dubina od površine na kojoj tvrdoća doseže 52,5 HRC.
Što se tiče doprinosa pougljičenja i kaljenja zamornoj čvrstoći zuba zupčanika na savijanje, proces ne samo da povećava tvrdoću materijala jezgre, već također izaziva zaostala tlačna naprezanja unutar površinskog sloja; ta zaostala naprezanja služe za smanjenje veličine vlačnog naprezanja unutar kritičnog područja maksimalnog vlačnog naprezanja na zubu zupčanika. Stoga se tijekom procesa brušenja zupčanika ne smije brusiti dio korijena zuba; posljedično, kada se gloda, mora se koristiti ploča za kuhanje koja ostavlja dodatke za mljevenje.

3. Nitriranje
Upotreba nitriranja osigurava da zubi zupčanika postižu visoku površinsku tvrdoću i otpornost na trošenje uz minimalne deformacije. Budući da nakon ove toplinske obrade nije potrebna završna precizna završna obrada, nosivost-opterećenja je povećana. Ovo ima poseban značaj za unutrašnje zupčanike, koji su sami po sebi teški za brušenje.

4. Kombinacije tvrdoće za parne zupčanike
Kada i veliki i mali zupčanici imaju mekane površine zuba, tvrdoća površine malog zupčanika trebala bi biti veća od one velikog zupčanika. Nasuprot tome, kada oba zupčanika imaju tvrde površine zuba-osobito na visokim razinama tvrdoće-tvrdoća oba zupčanika treba biti postavljena na identičnu.
Odabir odgovarajućih materijala za reduktor planetarnog zupčanika ključan je za povećanje kapaciteta-nosivosti i životnog vijeka reduktora.