Anyagok Fogaskerék-gyártáshoz & Szerszámacél
A versenyautók sebességváltóinak alkatrészei a mechanikai túlterhelés, a kopás, a fáradás és az ütközések együttes hatása miatt meghibásodnak. A fejlett műszaki megoldások ellenére a versenyzés brutális körülményei minden alkatrészt a határainak végső határáig terhelnek. A versenyautók sebességváltóinak is könnyűnek kell maradniuk, miközben meg kell felelniük a szigorú helyigény-korlátozásoknak, hogy megőrizzék a versenyelőnyt. A megfelelő alkatrészek kiválasztása minden bizonnyal hozzájárulhat számos probléma megoldásához, azonban a rendszeres karbantartás, a precíz tervezés és a helyes vezetési technika szintén kulcsfontosságúak a megbízhatóság fenntartásához.
A versenyautók sebességváltóinak alkatrészeinek gyártásához használt acélok általában a következő kategóriákba sorolhatók:
| Kategória | Jellemző alkalmazások |
| Cementált acélok | Fogaskerekek |
| Teljesen átedzett, nagy szilárdságú és nitridált acélfajták | Kutyagyűrűk, tengelyek |
| Előnemesített, közepes szilárdságú acélok | Kevesebb terhelés éri az alkatrészeket, pl. a választóvillákat, a csöveket és a távtartókat |
Az anyagokkal kapcsolatos meghibásodások leggyakoribb okai
1. Túlterhelés és nyomatékcsúcsok
- A versenyautók esetében a hajtásláncnak rendkívül nagy nyomatékot és teljesítményt kell átadnia, ezért gyakran előfordulhatnak olyan túlterhelési helyzetek, amelyek meghaladják a sebességváltó szokásos tervezési határértékeit.
- A hirtelen gázadás, az agresszív visszaváltás és a kerekek kipörgése olyan nyomatékcsúcsokat okozhat, amelyek károsíthatják a fogaskerekeket és a hajtótengelyeket.
Nagy szakítószilárdság (≥1300 MPa)
Magas folyáshatár (≥1000 MPa)
Kiváló törésállóság, különösen a magban
Cementálható acélok
A BÖHLER V135 & és az E108 pontosan ezeket a tulajdonságokat biztosítják: kemény külső rétegük alatt nagy szilárdságú, ugyanakkor rugalmas magot rejtenek. Ez azt jelenti, hogy a fogaskerekek képesek ellenállni a hirtelen túlterheléseknek.
&A BÖHLER W460, W360 és V132 edzett, nagy szilárdságú acélok számtalan lehetőséget kínálnak a keménység és a szilárdság növelésére, így a tervezőknek széles körű lehetőségeket biztosítanak az alkatrészek teljesítményének javítására és a meghibásodások csökkentésére.
2. A kutyagyűrűk és az összekötő mechanizmusok kopása
- Ezek az alkatrészek gyorsan kopnak, különösen nagy terhelés és durva váltás esetén.
- A legtöbb versenyautó sebességváltója a váltási idők rövidítése érdekében fogasváltó-rendszert alkalmaz (szinkronizáló helyett).
Magas keménység > 40 HRC
Keményebb edzett rétegek (60–64 HRC) 0,8–1.5 mm hatástérrel
Magas/közepes szilárdságú edzett acélok
A nagy teljesítményű acélok számtalan lehetőséget kínálnak a keménység, a nyomószilárdság & és a kopásállóság növelésére a legigényesebb alkalmazásokban is. Szükség esetén a felületi keménység nitridálással tovább növelhető.
3. Kifáradás és az anyagok határértékei
- Még a csúcsminőségű anyagok is elérik határaikat a nagy terhelésnek kitett motorsport-környezetben.
- Az ismétlődő terhelési ciklusok fáradást okoznak a fogaskerekekben, tengelyekben és csapágyakban, ami végül repedésekhez vagy katasztrofális meghibásodáshoz vezet.
Magasabb tisztaság: a fáradási törések többsége a belső zárványoknál kezdődik.
Acélok betétdzése és teljes átedzése
A Böhler nagy teljesítményű acéljait gyakran az alábbi módszerekkel olvasztják át:
- VAR (vákuum-ív átolvasztás)
- PESR (védőgázas elektrosalakos átolvasztás)
Ezek a gyártási technikák jelentősen javítják az acélok tisztaságát, ideértve a BÖHLER V135, M121 és E108 típusokat is, azáltal, hogy eltávolítják az oxid- és &szulfid-zárványokat, amelyek drasztikusan csökkentik az alkatrészek fáradási élettartamát.
4. Mechanikai terhelések (ütközések,padkázás stb.)
- Apadkák okozta hirtelen rázkódások, az ütközések vagy a hajtáslánc túlzott játéka olyan szabálytalan erőhatásokat eredményezhetnek, amelyek károsíthatják a sebességváltó házát vagy belső alkatrészeit
Kiváló törésállóság, különösen a magban
Cementálható acélok
Az olyan nagy szilárdságú acélok, mint a BÖHLER M121, olyan törésszilárdsági értékekkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy repedés nélkül ellenálljanak az ütéseknek, különösen alacsony hőmérsékleten vagy nagy alakváltozási sebesség mellett.
Nagy/közepes szilárdságú edzett acélok Az olyan acélok, mint a BÖHLER K600, M238 & V358, úgy lettek kialakítva, hogy ütéses terhelésnek is ellenálljanak. Szükség esetén a felületi keménység nitridálással növelhető