Angrenajele sunt fundamentul sistemelor moderne de transmisie a puterii. Acestea asigură un transfer lin al cuplului, un control precis al mișcării și fiabilitate pe termen lung în industrii variind de la industria auto și aerospațială până la...robotică, minerit și energie regenerabilă. Cu toate acestea, chiar și cele mai precise angrenaje fabricate sunt supuse defecțiunilor atunci când sunt expuse la sarcini extreme, lubrifiere deficitară sau întreținere inadecvată. Pentru a proiecta și opera sisteme mai fiabile, inginerii trebuie să înțeleagă mecanismele comune de defectare a angrenajelor și cauzele lor principale.

1. Oboseala cauzată de îndoirea dinților

Una dintre cele mai frecvente modalități de cedare, oboseala la încovoiere a dinților, apare la rădăcina dinților roții dințate din cauza încărcărilor ciclice repetate. Fisurile încep la racordul rădăcinii și se propagă treptat până la ruperea dinților. Proiectarea corectă, alegerea materialelor și tratamentul termic sunt esențiale pentru a minimiza acest risc.

2. Oboseala de contact (exfoliere și exfoliere)

Coroziunea (pitting) este un fenomen de oboseală superficială cauzat de solicitări hertziene repetate. Pe flancul dintelui se formează mici coroziuni, ceea ce duce la suprafețe rugoase și vibrații crescute. Exfolierea (spalling), o formă mai severă, implică exfoliere mai mare a suprafeței, care reduce semnificativ performanța angrenajului. Materialele de înaltă calitate și finisarea corectă a suprafeței pot întârzia aceste defecțiuni.

3. Uzură

Uzura este o pierdere treptată de material de pe suprafața dintelui, adesea din cauza contaminării cu lubrifianți sau a practicilor de lubrifiere deficitare. Particulele abrazive accelerează deteriorarea suprafeței, crescând jocul și reducând eficiența. Sistemele eficiente de filtrare și lubrifierea curată sunt măsuri preventive cheie.

4. Zgârieturi și zgârieturi

Când lubrifierea eșuează sub sarcină și viteză mare, apare zgârietura pe măsură ce suprafețele dentare se sudează și se rup. Zgârietura este un proces asociat de uzură adezivă prin care materialul se transferă între dinți. Ambele cauzează deteriorarea severă a suprafeței și pierderea rapidă a funcției. Utilizarea vâscozității corecte a lubrifiantului și a aditivilor potriviți ajută la prevenirea acestor afecțiuni.

5. Deformarea plastică

Încărcările excesive care depășesc limita de curgere a materialului pot deforma plastic dinții angrenajului. Acest lucru modifică geometria dintelui, rezultând o angrenare deficitară și concentrații crescute de stres. Prevenirea supraîncărcărilor printr-o proiectare corectă a sistemului este esențială.

6. Crăparea și ruperea dinților

Fisurile pot proveni din defecte de suprafață, incluziuni de material sau tensiuni reziduale în urma tratamentului termic. Dacă nu sunt detectate din timp, acestea se propagă până la ruperea completă a dinților, compromițând întregul sistem de angrenaje. Inspecția nedistructivă și asigurarea calității materialelor sunt măsuri de siguranță eficiente.

7. Coroziune

Reacțiile chimice cu umiditatea sau lubrifianții agresivi duc la coroziune, slăbind suprafața dintelui și accelerând uzura. Angrenajele din oțel inoxidabil sau acoperite sunt adesea utilizate în medii în care rezistența la coroziune este critică, cum ar fi procesarea alimentelor sau aplicațiile marine.

8. Fretare

Fretarea apare atunci când există mișcări oscilatorii mici la suprafețele de contact, în special la caneluri și cuplaje. Aceasta produce uzură localizată, oxidare și inițierea fisurilor. Toleranțele de ajustare și tratamentele de suprafață adecvate reduc riscul de frecare.

9. Abateri de profil

Erorile de fabricație, tratamentul termic sau distorsiunile pot cauza abateri ale profilului dintelui. Aceste inexactități perturbă angrenarea netedă, cresc zgomotul și vibrațiile și scurtează durata de viață. Prelucrarea de precizie și controlul strict al calității sunt vitale pentru prevenirea acestei probleme.

De ce este importantă înțelegerea eșecurilor

Fiecare mod de defecțiune a angrenajului oferă lecții valoroase pentru ingineri și operatori. Prin studierea acestor mecanisme, industriile pot adopta strategii de proiectare, practici de lubrifiere, selecție a materialelor și tehnici de întreținere predictivă mai bune. Aceste cunoștințe asigură o eficiență mai mare, timpi de nefuncționare mai mici și o durată de viață mai lungă pentru sistemele critice acționate de angrenaje.

AtBelon Gear, integrăm prelucrare avansată, expertiză în tratament termic și inspecție riguroasă pentru a minimiza riscurile de defecțiune. Misiunea noastră nu este doar de a fabrica angrenaje, ci și de a asigura fiabilitatea, durabilitatea și performanța acestora în cele mai solicitante aplicații.

Puterea unei roți dințate nu constă doar în materialul din care este fabricată, ci și în cât de bine înțelegem și prevenim potențialele sale defecțiuni.

#BelonGear #TehnologiaAngrenajelor #AnalizaDefecțiunilor #TransmisieDePutere #InovațieInginerească #ÎntreținerePredictivă