Дизайнът на кованите зъбни колела трябва да отчита както функционалността на трансмисията, така и специфичните материални и структурни изисквания на процеса на коване, за да се осигури надеждност при натоварване и по време на работа. Ключовите аспекти на дизайна включват параметри на зъбното колело, избор на материал, структурна конфигурация и допуски за машинна обработка.
Проектиране на параметрите на предавките
Проектирането на зъбни колела започва с определяне на геометрични параметри като брой на зъбите, модул, ъгъл на натиск, ширина на лицето и височина на добавката; те директно определят предавателното отношение, точността на зацепване и товароносимост-. За кованите зъбни колела съображенията трябва също да включват резерви за заготовки за коване и компенсация за деформация след-топлинна-обработка, за да се гарантира, че крайната прецизност отговаря на проектните спецификации.
Материален и структурен дизайн
Кованите зъбни колела обикновено използват легирани стомани или въглеродни стомани, като 20CrMo или 42CrMo. Изборът на материал трябва да балансира здравината, издръжливостта, устойчивостта на износване и закаляването, за да издържат на високи натоварвания, високи скорости на въртене или условия на удар. Структурният дизайн трябва да се съсредоточи върху филетата на зъбния корен, разпределението на ширината на челната страна и дебелината на върха, за да се сведат до минимум концентрациите на напрежение и да се предотврати напукването на корена от умора, като по този начин се удължи експлоатационният живот на зъбното колело.
Проектиране на процеси и обработка
Фазата на проектиране трябва също така да вземе предвид въздействието на процеса на коване върху геометрията на заготовката на зъбното колело-като осъществимостта на щанцоване-на диаметъра на отвора, външния диаметър на заготовката и профила на зъбите. Трябва да се осигури достатъчен резерв за обработка, за да се постигнат крайните размери и прецизност след топлинна обработка и довършителни операции. Освен това, дизайнът трябва да гарантира поддържането на коаксиалност и точност на профила на зъбите след топлинна обработка, предотвратявайки деформация или изкривяване.