Technologia kół zębatych
W silnikach spalinowych koÅ‚a zÄ™bate mogÄ… stanowić elementy mechaÂnizmów o różnym przeznaczeniu. Najczęściej koÅ‚a zÄ™bate sÄ… częściami skÅ‚aÂdowymi: przekÅ‚adni napÄ™du rozrzÄ…du, pompy olejowej oraz przekÅ‚adni napÄ™du tej pompy. Oprócz tego w silnikach samochodowych z zapÅ‚onem iskrowym czÄ™sto wystÄ™pujÄ… przekÅ‚adnie zÄ™bate napÄ™du rozdzielacza, a w silnikach lotniczych — przekÅ‚adnie mocy łączÄ…ce waÅ‚ korbowy z waÂÅ‚em Å›migÅ‚a oraz przekÅ‚adnie napÄ™du sprężarki doÅ‚adowujÄ…cej. W przytoÂczonych przypadkach mamy do czynienia zwykle z koÅ‚ami walcowymi o zÄ™bach prostych oraz Å›rubowych i dlatego niniejszy rozdziaÅ‚ bÄ™dzie doÂtyczyÅ‚ jedynie takich kół zÄ™batych.
DokÅ‚adność kół zÄ™batych okreÅ›la siÄ™ wielkoÅ›ciÄ… dopuszczalnych błędów uksztaÅ‚towania uzÄ™bienia oraz poÅ‚ożenia zÄ™bów wzglÄ™dem powierzchni osaÂdzenia koÅ‚a. Wymagania odnoÅ›nie dokÅ‚adnoÅ›ci ustala siÄ™ w zależnoÅ›ci od warunków pracy koÅ‚a zÄ™batego (prÄ™dkość obwodowa, przenoszona moc itp). Zazwyczaj koÅ‚a zÄ™bate pod wzglÄ™dem dokÅ‚adnoÅ›ci dzieli siÄ™ na cztery klasy (najbardziej dokÅ‚adnÄ… jest klasa I, a najmniej dokÅ‚adnÄ… — klasa IV). W Polsce nie zostaÅ‚a dotychczas opracowana odpowiednia norma, ale moÂżna siÄ™ posÅ‚użyć normÄ… radzieckÄ… GOST 164346, która dotyczy walcowych kół zÄ™batych 1) (dokÅ‚adność kół stożkowych okreÅ›la oddzielna norma GOST 175842). W silnikach spalinowych najczęściej stosowane sÄ… koÅ‚a zÄ™bate o dokÅ‚adnoÅ›ci odpowiadajÄ…cej klasie II lub III; odpowiadajÄ…ce im toleranÂcje wykonania podane sÄ… w tablicy 35.
WymaganÄ… dokÅ‚adność innych wymiarów oraz wzajemnego poÅ‚ożenia powierzchni okreÅ›lić można dla kół zÄ™batych stosowanych w silnikach spaÂlinowych nastÄ™pujÄ…cymi warunkami:
1)dokÅ‚adność otworu piasty (lub czopa — w przypadku koÅ‚a wykonyÂwanego jako jedna caÅ‚ość z waÅ‚kiem) w granicach 2, a niekiedy 1 klasy dokÅ‚adnoÅ›ci;
2)Å›rednica zewnÄ™trzna i szerokość wieÅ„ca oraz szerokość piasty — w granicach 4 lub 5 klasy dokÅ‚adnoÅ›ci z wyjÄ…tkiem kół zÄ™batych pomp oleÂjowych, w których Å›rednicÄ™ zewnÄ™trznÄ… obrabia siÄ™ dokÅ‚adniej (w graniÂcach klas 243);
3) dopuszczalne bicie powierzchni czoÅ‚owych piasty wzglÄ™dem osi otwoÂru 0,01540,02 mm dla maÅ‚ych i Å›rednich kół zÄ™batych i 0,0340,04 mm dla kół o Å›rednicy powyżej 200 mm.
Głównym czynnikiem decydujÄ…cym o wyborze materiaÅ‚u na koÅ‚a zÄ™bate jest wytrzymaÅ‚ość zÄ™ba oraz jak najmniejsze jego odksztaÅ‚cenie podczas obróbki cieplnej. OdksztaÅ‚cenie to bowiem prowadzi do nierównomiernego obciążenia zÄ™ba wzdÅ‚uż tworzÄ…cej, czego wynikiem jest miejscowy wzrost naprężeÅ„. Zakłócenie prawidÅ‚owoÅ›ci zazÄ™bienia wywoÅ‚ane odksztaÅ‚ceniaÂmi może stanowić ponadto jednÄ… z przyczyn haÅ‚aÅ›liwej pracy przekÅ‚adni.
Na koÅ‚a zÄ™bate silnie obciążone stosuje siÄ™ najczęściej stale do nawÄ™glania: chromowe 15H i 20H, chromowomanganowe 15HG i chromowomanganowomolibdenowe 15HGM, a na najbardziej obciążone — wysokostopowe stale chromowoniklowe z dodatkiem wolframu lub bez, jak stale 13HN3, 18H2N2, 12H2N4 i 18HNWA. KoÅ‚a zÄ™bate przekÅ‚adni przeÂnoszÄ…cych mniejsze momenty obrotowe, jak np. koÅ‚a przekÅ‚adni napÄ™du rozrzÄ…du, wykonuje siÄ™ ze stali do ulepszania cieplnego (45,40H, 40HN, 40HNMA i inne), ze stali wÄ™glowej 45 i 40 do powierzchniowego hartoÂwania zÄ™bów, żeliwa oraz z mas plastycznych, najczęściej z tekstolitu.