Зубчасті колеса використовуються в шестернях та інших механізмах, таких як шестірні насоси або шестерні. Вони є невід’ємним елементом машин та пристроїв різних галузей промисловості. Їх функціональність залежить від того, з чого вони виготовлені і якої міцності вони досягають.
Загартовування зубчастих коліс
Загартовування - це форма теплової обробки, яка складається з декількох етапів. Перший - нагріти даний матеріал до певної температури. У другому - його слід утримувати в таких умовах до відновлення його структури. Найчастіше це фазові переходи. Третій крок - швидке охолодження. Проведення їх у відповідних умовах змусить їх виникнути у матеріалі концентрації напружень, які збільшать твердість, міцність, пластичність, еластичність або зносостійкість. Є це, однак, досягається за рахунок ламкості або зменшення пластичності. Шестерні найчастіше його загартовують за допомогою індукційного методу - безконтактного процесу, який генерує інтенсивне та концентроване тепло. Зазначені ефекти досягаються за рахунок циклів нагрівання, частоти та типу охолоджуючого середовища. Інші методи загартовування використовуються набагато рідше.
Можливості загартовування
Проектування зубчастої передачі вимагає вибору матеріалу, використання якого забезпечить, щоб колеса мали відповідну міцність та технологічні параметри. Відмінні результати можна отримати з коліс із вуглецевої, замороженої, загартованої, стабілізованої та щойно загартованої легованої сталі. Цементація, зміцнення та азотування - це методи досягнення максимальної навантажувальної здатності робочих зубчастих поверхонь зубчастих коліс. Однак усі ці процеси можуть бути надто дорогими, тому зазвичай достатньо лише поверхневого зміцнення низьколегованих сталей. Таким чином виходять зуби із загартованою поверхнею та еластичною серцевиною. Загартовані шестерні отримують дуже тверде і зносостійке покриття, що збільшує їх довговічність у суворих робочих умовах. Термічна обробка в деяких випадках може спричинити спотворення, які необхідно виправити різанням.