Materiály pro výrobu ozubených kol & Nástrojová ocel
Materiály závodních převodovek selhávají v důsledku kombinace mechanického přetížení, opotřebení, únavy materiálu a nárazů. I přes pokročilé technické řešení jsou všechny součásti v drsných podmínkách závodů vystaveny maximální zátěži. Závodní převodovky musí být navíc lehké a zároveň splňovat přísné požadavky na rozměry, aby si udržely konkurenční výhodu. Výběr správných materiálů může jistě pomoci vyřešit mnoho problémů, avšak klíčem k zachování spolehlivosti je také pravidelná údržba, precizní konstrukce a správná technika řízení.
Ocelí používaná k výrobě součástí závodních převodovek se obvykle dělí do následujících kategorií:
| Kategorie | Typické použití |
| Ocel pro nárazové kalení | Ozubená kola |
| Ocelové třídy s celoplošným kalením, vysokou pevností a nitridované | Kruhy pro psy, hřídele |
| Předem kalené oceli střední pevnosti | Méně namáhá součásti, např. rozvodové vidlice, válce, distanční vložky |
Nejčastější příčiny poruch souvisejících s materiálem
1. Přetížení a špičky točivého momentu
- V závodních aplikacích musí hnací ústrojí přenášet velmi vysoký točivý moment a výkon, přičemž k přetížení přesahujícímu běžné konstrukční limity převodovky může docházet poměrně často.
- Náhlé sešlápnutí plynu, agresivní řazení dolů a protáčení kol mohou způsobit nárazové zvýšení točivého momentu, které poškozuje ozubená kola a hřídele.
Vysoká pevnost v tahu (≥1300 MPa)
Vysoká mez pevnosti v tahu (≥1000 MPa)
Vysoká lomová houževnatost, zejména v jádru
Ocelové třídy pro nápravové nauhličování
Materiály BÖHLER V135 & a E108 vykazují přesně tyto vlastnosti a vyznačují se vysokou pevností a houževnatým jádrem pod tvrdým povrchem. To znamená, že zuby ozubeného kola vydrží náhlé přetížení.
Díky kaleným vysokopevnostním ocelím BÖHLER W460, W360 & V132 se otevírá nepřeberné množství možností, jak zvýšit tvrdost a pevnost, což konstruktérům nabízí širokou škálu řešení pro zlepšení výkonu součástí a snížení počtu poruch.
2. Opotřebení kroužků a zásnubních mechanismů
- Tyto součásti se rychle opotřebovávají, zejména při vysokém zatížení a při prudkém řazení.
- Většina závodních převodovek využívá pro zkrácení doby řazení systém řazení pomocí zubových ozubených kol (namísto synchronizátorů).
Vysoká tvrdost > 40 HRC
Vyšší tvrdost kalené vrstvy (60–64 HRC) s účinnou hloubkou 0,8–1.5 mm
Ocel s vysokou / střední pevností, kalená v celém průřezu
Vysoce výkonné oceli nabízejí nespočet možností, jak zvýšit tvrdost, pevnost v tlaku & a odolnost proti opotřebení i v těch nejnáročnějších podmínkách. V případě potřeby lze tvrdost povrchu dále zvýšit pomocí nitridace.
3. Únava materiálu a mezní hodnoty materiálu
- I ty nejkvalitnější materiály narážejí na své limity v náročných podmínkách motoristického sportu.
- Opakované cykly namáhání způsobují únavu ozubených kol, hřídelí a ložisek, což nakonec vede k prasklinám nebo k závažnému selhání.
Zvýšená čistota: Většina únavových poruch vzniká u vnitřních vměstků.
Nápravové nauhličování a průchozí kalení ocelí
Vysoce výkonné oceli Böhler se často přetavují pomocí:
- VAR (přetavování pod vakuovým obloukem)
- PESR (přetavování v elektrické strusce v ochranné atmosféře)
Tyto výrobní technologie výrazně zlepšují čistotu ocelí, jako jsou BÖHLER V135, M121 a E108, a to díky odstranění oxidových &a sulfidových vměstků, které výrazně zkracují únavovou životnost součástí.
4. Nárazová zatížení (nehody, nárazy do obrubníků atd.)
- Náhlé nárazy způsobené obrubníky, nehodami nebo nadměrnou vůlí v hnacím ústrojí mohou vyvolat nepravidelné síly, které poškodí skříň převodovky nebo její vnitřní součásti
Vysoká lomová houževnatost, zejména v jádru
Ocelové třídy pro nápravové nauhličování
Ocelí s vysokou lomovou houževnatostí, jako je například BÖHLER M121, vykazují hodnoty lomové houževnatosti, díky nimž odolávají nárazům bez vzniku trhlin, a to zejména při nižších teplotách nebo při vysokých rychlostech deformace.
Ocelí s vysokou až střední pevností, kalené v celém průřezu Ocelí jako BÖHLER K600, M238 & V358 jsou navrženy tak, aby byly houževnaté a odolávaly rázovému namáhání. V případě potřeby lze tvrdost povrchu zvýšit nitridací
V případě Vašeho zájmu nás kontaktujte.