Metode za odpravljanje težav pri planetnih reduktorjih

Na splošno je teža planetnega menjalnika neposredno sorazmerna s težo njegovih zobnikov; poleg tega je teža zobnika močno odvisna od materiala zobnika in njegove trdote pri toplotni obdelavi. Na primer, pri prenosu enake moči je teža naogljičenega in kaljenega zobnika približno ena-tretjina orodja, ki je bilo podvrženo samo kaljenju in popuščanju. Zato je treba glede na strukturne značilnosti planetnih reduktorjev in naravo obremenitev njihovih zobnikov široko sprejeti uporabo zobnikov s trdo{3}}površino. Na voljo so številne metode toplotne obdelave za izdelavo zobnikov s trdo-površino-, kot so površinsko utrjevanje, s-kaljenjem, naogljičenjem in kaljenjem ter nitriranje-in posebno izbrano metodo je treba skrbno izbrati na podlagi edinstvenih značilnosti zadevnega planetnega reduktorja.

1. Površinsko utrjevanje
Dve najpogostejši metodi površinskega utrjevanja sta visoko{0}}frekvenčno indukcijsko kaljenje (običajno uporabljeno za majhne zobnike) in plamensko kaljenje (običajno uporabljeno za velike zobnike). Površinsko utrjevanje daje najboljše rezultate, ko se utrjena plast razteza do korena zoba zobnika in ga vključuje. Materiali, ki se običajno uporabljajo za površinsko utrjevanje, so jekla z vsebnostjo ogljika (po masi) v območju od približno 0,35 % do 0,5 %; ta postopek omogoča, da trdota površine zob zobnika doseže ravni med 45 in 55 HRC.

2. Naogljičenje in kaljenje
Karburizirani in kaljeni zobniki nudijo največjo relativno nosilnost-obremenitve; vendar pa zahtevajo natančno končno obdelavo (kot je brušenje zobnikov), da se odpravi deformacija, ki jo-povzroča-toplotna obdelava, in zagotovi zahtevana dimenzijska natančnost.
Karburizirani in kaljeni zobniki običajno uporabljajo legirana jekla z vsebnostjo ogljika od 0,2 % do 0,3 % pred karburiziranjem; nastala površinska trdota zob zobnika je običajno v območju od 58 do 62 HRC. Če površinska trdota pade pod 57 HRC, se površinska trdnost zob znatno zmanjša; nasprotno, če preseže 62 HRC, se krhkost materiala poveča. Trdota jedra zob zobnika na splošno velja za optimalno v območju od 310 do 330 HBW. Pri karburiziranih in kaljenih zobnikih se mora trdota postopoma zmanjševati od površine zoba proti notranjosti; "efektivna globina naogljičenja" je opredeljena kot globina od površine, na kateri trdota doseže 52,5 HRC.
Kar zadeva prispevek naogljičenja in kaljenja k upogibni utrujajoči trdnosti zob zobnikov, postopek ne samo poveča trdoto materiala jedra, ampak povzroči tudi preostale tlačne napetosti znotraj površinske plasti; te preostale napetosti služijo za zmanjšanje velikosti natezne napetosti znotraj kritičnega območja največje natezne napetosti na zobu zobnika. Zato med postopkom brušenja zobnika ne smete brusiti korenine zoba; posledično je treba pri kuhanju uporabiti kuhalno ploščo, ki je zasnovana tako, da pušča dodatek za mletje.

3. Nitriranje
Uporaba nitriranja zagotavlja, da zobje zobnikov dosežejo visoko površinsko trdoto in odpornost proti obrabi z minimalnimi deformacijami. Ker po tej toplotni obdelavi ni potrebna končna natančna obdelava, je nosilnost-obremenitve povečana. To je še posebej pomembno za notranje zobnike, ki jih je po naravi težko brusiti.

4. Kombinacije trdote za parjenje zobnikov
Če imata tako veliki kot mali zobniki mehke površine zob, mora biti površinska trdota majhnega zobnika višja od trdote velikega zobnika. Nasprotno, ko imata oba zobnika trdo zobno površino-zlasti pri visokih ravneh trdote-mora biti trdota obeh zobnikov enaka.
Izbira ustreznih materialov za planetni reduktor je bistvenega pomena za povečanje nosilnosti-obremenitve in življenjske dobe reduktorja.