Metódy odstraňovania problémov pre planétové redukčné prevody

Vo všeobecnosti je hmotnosť planétovej prevodovky priamo úmerná hmotnosti jej ozubených kolies; okrem toho hmotnosť ozubeného kolesa do značnej miery závisí od materiálu ozubeného kolesa a jeho tvrdosti pri tepelnom spracovaní. Napríklad pri prenose rovnakého výkonu je hmotnosť nauhličeného a kaleného ozubeného kolesa približne jedna-tretina hmotnosti ozubeného kolesa, ktoré prešlo iba kalením a temperovaním. Vzhľadom na štrukturálne charakteristiky planétových reduktorov a charakter zaťaženia kladeného na ich ozubené kolesá by sa preto malo široko používať ozubené kolesá s tvrdým{3}}povrchom. Na výrobu ozubených kolies s tvrdým -povrchom- je k dispozícii množstvo metód tepelného spracovania, ako je povrchové kalenie, cez-kalenie, nauhličovanie a kalenie a nitridovanie-, pričom konkrétna zvolená metóda by sa mala starostlivo vybrať na základe jedinečných vlastností príslušného planétového reduktora.

1. Povrchové kalenie
Dve najbežnejšie metódy povrchového kalenia sú vysoko{0}}frekvenčné indukčné kalenie (zvyčajne používané pre malé ozubené kolesá) a plameňové kalenie (zvyčajne používané pre veľké ozubené kolesá). Povrchové kalenie prináša najlepšie výsledky, keď kalená vrstva siaha až ku koreňu zuba ozubeného kolesa a zahŕňa ho. Materiály bežne používané na povrchové kalenie sú ocele s obsahom uhlíka (hmotnostne) v rozmedzí približne od 0,35 % do 0,5 %; tento proces umožňuje dosiahnuť tvrdosť povrchu zubov medzi 45 a 55 HRC.

2. Nauhličovanie a kalenie
Nauhličované a kalené prevody ponúkajú najvyššiu relatívnu nosnosť-zaťaženia; vyžadujú si však presnú konečnú úpravu (ako je brúsenie ozubených kolies), aby sa eliminovala deformácia vyvolaná tepelným-spracovaním- a zabezpečila sa požadovaná rozmerová presnosť.
Nauhličované a kalené ozubené kolesá zvyčajne využívajú legované ocele s obsahom uhlíka 0,2 % až 0,3 % pred nauhličením; výsledná povrchová tvrdosť zubov ozubeného kolesa typicky spadá do rozsahu 58 až 62 HRC. Ak tvrdosť povrchu klesne pod 57 HRC, pevnosť povrchu zubov výrazne klesá; naopak, ak presiahne 62 HRC, zvyšuje sa krehkosť materiálu. Tvrdosť jadra zuba ozubeného kolesa sa všeobecne považuje za optimálnu v rozsahu 310 až 330 HBW. Pri nauhličovaných a kalených ozubených kolesách by mala tvrdosť postupne klesať od povrchu zuba smerom dovnútra; "účinná hĺbka nauhličovania" je definovaná ako hĺbka od povrchu, pri ktorej tvrdosť dosahuje 52,5 HRC.
Čo sa týka príspevku nauhličovania a kalenia k ohybovej únavovej pevnosti zubov ozubených kolies, proces nielen zvyšuje tvrdosť materiálu jadra, ale tiež vyvoláva zvyškové tlakové napätia v povrchovej vrstve; tieto zvyškové napätia slúžia na zníženie veľkosti ťahového napätia v kritickej oblasti maximálneho ťahového napätia na zub ozubeného kolesa. Preto sa počas procesu brúsenia ozubeného kolesa nesmie brúsiť časť koreňa zuba; preto sa pri odvaľovacej fréze musí použiť varná doska navrhnutá tak, aby ponechala prídavok na mletie.

3. Nitridácia
Použitie nitridácie zaisťuje, že zuby ozubeného kolesa dosahujú vysokú povrchovú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu s minimálnou deformáciou. Keďže po tomto tepelnom spracovaní nie je potrebná žiadna konečná presná konečná úprava, zvyšuje sa nosnosť-záťaže. To má osobitný význam pre vnútorné ozubené kolesá, ktoré sa vo svojej podstate ťažko brúsia.

4. Kombinácie tvrdosti pre párované ozubené kolesá
Ak majú veľké aj malé ozubené kolesá mäkký povrch zubov, povrchová tvrdosť malého ozubeného kolesa by mala byť vyššia ako tvrdosť veľkého ozubeného kolesa. Naopak, keď majú obe ozubené kolesá tvrdé povrchy zubov-najmä pri vysokých úrovniach tvrdosti{2}}, tvrdosť oboch ozubených kolies by mala byť nastavená na rovnakú.
Výber vhodných materiálov pre planétový reduktor je základom pre zvýšenie nosnosti-a životnosti reduktora.