Ce cauzează ruperea unei roți dințate cu cremalieră și pinion?
În sistemele de direcție auto moderne,cremaliere și pinioanesunt componente vitale care au sarcina critică de a transmite forța de direcție a șoferului către roți. Cremalierele și pinioanele utilizate în sistemele de direcție auto sunt de obicei fabricate din materiale de înaltă rezistență pentru a rezista la sarcini și frecare în continuă schimbare.
Cu toate acestea, cremalierele și pinioanele se pot defecta sau chiar rupe pe perioade lungi de utilizare. Acest articol va explora în detaliu cauzele ruperii pinionului și cremalierei la automobile, inclusiv defecte de proiectare, probleme de materiale, sarcini excesive, lubrifiere insuficientă, factori de mediu etc., pentru a ajuta cititorii să înțeleagă mai bine această problemă complexă.
Care este rolul cremalierelor și pinioanelor?
În sistemele de direcție auto, cremalierele și pinioanele sunt partea centrală a mecanismului de direcție. Pinionul și cremaliera transmit forța de rotație de la volan printr-o angrenare precisă, controlând astfel direcția roților. Cremaliera este o tijă dințată instalată în mecanismul de direcție, conectată la volan și transmite mișcarea de rotație prin pinion. Pinionul se angrenează cu cremaliera și acționează cremaliera pentru a se deplasa înainte și înapoi în plan orizontal, determinând rotirea roților.
În întregul sistem de direcție, cremalierele și pinioanele trebuie să reziste la forțe mari, în special la virare în timpul mersului, unde presiunea și frecarea repetate pot pune aceste componente la încercare. Deoarece sunt supuse unor presiuni și sarcini mari în timpul virării, acestea trebuie să aibă o durabilitate ridicată în ceea ce privește designul, materialele, procesele de fabricație etc.
Care sunt cauzele fracturii angrenajului cu pinion și cremalieră?
Deși cremalierele și pinioanele prezintă o fiabilitate ridicată în utilizare normală, acestea se confruntă totuși cu o varietate de riscuri potențiale de deteriorare. Următoarele sunt principalele cauze ale fracturii angrenajului cu cremalieră și pinion.
1. Defecte de proiectare
Proiectarea cremalierelor și pinioanelor este un factor cheie în funcționarea lor stabilă pentru o perioadă lungă de timp. Dacă factori precum rezistența materialului, distribuția sarcinii și mediul de lucru al sistemului de direcție nu sunt luați în considerare în etapa de proiectare, cremalierele și pinioanele se pot rupe în timpul utilizării. Printre defectele de proiectare comune se numără profilele nepotrivite ale dinților cremalierelor, unghiurile de angrenare incorecte și adâncimile de angrenare necorespunzătoare dintre cremaliere și pinioane. Aceste probleme de proiectare fac ca cremalierele și pinioanele să suporte sarcini neuniforme în timpul funcționării, ceea ce duce la concentrarea stresului și, în cele din urmă, la fracturare.
În plus, dimensiunea pinioanelor și cremalierelor este, de asemenea, foarte importantă. O cremalieră prea mare poate reduce sensibilitatea sistemului de direcție, în timp ce o cremalieră prea mică poate să nu poată suporta sarcini excesive. Necalcularea corectă a capacității portante în timpul proiectării va crește, de asemenea, riscul de fracturare a pinionului și cremalierei.
2. Probleme materiale
Cremalierele și pinioanele sunt de obicei fabricate din oțel aliat de înaltă rezistență sau alte materiale rezistente la uzură pentru a le asigura durabilitatea în utilizare pe termen lung. Cu toate acestea, dacă în timpul procesului de producție se utilizează materiale necalificate sau de calitate inferioară sau dacă procesul de sinteză a materialelor nu este precis, rezistența și rezistența la uzură a cremalierei și pinionului vor fi reduse considerabil. Problemele comune legate de materiale includ:
· Duritate insuficientă a materialului: Duritatea insuficientă a materialului va face ca pinionul și cremaliera să nu poată rezista eficient presiunii uriașe generate în timpul lucrului și să se fisureze sau să se rupă ușor.
· Material neuniform: În timpul procesului de fabricație, structura materialului poate fi neuniformă, rezultând o duritate scăzută în unele piese și predispoziție la fracturi.
· Rezistență slabă la coroziune: Sistemul de direcție este expus unui mediu umed pentru o perioadă lungă de timp. Dacă materialul pinionului și cremalierei nu are o rezistență bună la coroziune, este ușor să provoace coroziunea materialului, accelerând astfel fracturarea.
3. Supraîncărcare
Sistemul de direcție poate fi suprasolicitat în unele cazuri extreme, provocând ruperea pinionului și cremalierei. Suprasolicitarea este de obicei cauzată de rotirea bruscă și puternică a volanului de către șofer sau de faptul că vehiculul se află în condiții extreme de conducere (cum ar fi viteză mare, frânare bruscă, viraje puternice etc.). Această sarcină excesivă va provoca o solicitare excesivă pe suprafața dintelui pinionului și cremalierei, rezultând deteriorarea prin oboseală a suprafeței dintelui și, în cele din urmă, provocând fracturarea acestuia.
În plus, unele componente ale sistemului de direcție pot avea probleme precum blocarea sau frecarea excesivă, ceea ce va face ca pinionul și cremaliera de direcție să suporte o presiune care depășește sarcina proiectată. Funcționarea în suprasarcină pe termen lung va provoca fisuri pe suprafața pinionului și cremalierei, ceea ce va duce apoi la fracturi.
4. Lubrifiere insuficientă
Lubrifierea este unul dintre factorii cheie pentru a asigura funcționarea stabilă pe termen lung a pinionului și cremalierei. Dacă lubrifierea este insuficientă, frecarea dintre cremalieră și pinion va crește dramatic, rezultând o creștere a temperaturii, o uzură sporită și chiar fisuri sau fracturi la suprafață. Lubrifiantul nu trebuie doar să fie suficient, ci și să fie menținut curat pentru a evita ca murdăria sau impuritățile să afecteze efectul de lubrifiere.
În special în medii cu temperaturi ridicate, performanța lubrifiantului poate scădea, rezultând o lubrifiere insuficientă a pinionului și cremalierei, ceea ce, la rândul său, crește frecarea pe suprafața pinionului și cremalierei și crește riscul de fractură.
5. Daune provocate de oboseală
Deteriorarea prin oboseală este una dintre cauzele frecvente ale rupturii pinionului și cremalierei. Deoarece sistemul de direcție trebuie să funcționeze mult timp, pinionul și cremaliera vor suferi nenumărate schimbări de angrenare și sarcină. Stresul repetat pe termen lung va provoca oboseala materialului și va forma microfisuri, care se vor extinde în timp și vor cauza în cele din urmă ruperea pinionului și cremalierei. Mai ales în absența unei lubrifieri eficiente, deteriorarea prin oboseală se produce mai rapid.
6. Factori de mediu externi
Factorii externi de mediu, cum ar fi schimbările extreme de temperatură, ploaia, noroiul, apa sărată etc., pot accelera uzura cremalierelor și pinioanelor și chiar pot provoca ruperea acestora. În medii reci, uleiul hidraulic din sistemul de direcție se poate îngroșa, rezultând o creștere a volumului de muncă al sistemului de direcție; în medii cu temperaturi ridicate, uleiul hidraulic se poate deteriora, efectul de lubrifiere va scădea, iar uzura cremalierelor și pinioanelor va fi, de asemenea, accelerată. În plus, apa sărată și umezeala pot accelera coroziunea, rezultând o scădere a rezistenței materialului și o creștere a riscului de fractură.
7. Instalare necorespunzătoare
Dacă pinionul și cremaliera sistemului de direcție nu sunt aliniate corect în timpul instalării sau dacă se aplică o forță de strângere excesivă în timpul instalării, acest lucru poate cauza sarcini neuniforme asupra pinionului și cremalierei, rezultând rupere. În special, atunci când relația de angrenare dintre pinion și cremalieră este necorespunzătoare, uzura excesivă locală a suprafeței dintelui va duce în continuare la rupere.
Cum să previi ruperea pinionului și cremalierei?
Pentru a reduce riscul de rupere a pinionului și cremalierei, se pot lua următoarele măsuri:
· Proiectare rezonabilă: La proiectarea sistemului de direcție, se iau în considerare dimensiunea, materialul și forma dințilorangrenaj cu cremalieră și piniontrebuie asigurată evitarea încărcării excesive sau a suprafeței neuniforme a dintelui cauzate de un design necorespunzătoare.
· Selectați materiale de înaltă calitate: Folosiți materiale de înaltă rezistență, rezistente la uzură și coroziune pentru a vă asigura că angrenajul cu cremalieră își poate menține rezistența și durabilitatea ridicate în utilizarea pe termen lung.
· Inspecție și întreținere regulată: Verificați periodic sistemul de direcție, în special uzura cremalierei și a pinionului și înlocuiți la timp piesele puternic uzate.
· Mențineți o lubrifiere bună: Asigurați-vă că sistemul de direcție este complet lubrifiat pentru a evita uzura excesivă a pinionului și cremalierei din cauza lubrifierii insuficiente.
· Evitați sarcina excesivă: Șoferul trebuie să evite mișcările bruște și forțate ale volanului și să fie atent să nu conducă în condiții extreme pentru a reduce riscul de solicitare excesivă a sistemului de direcție.
· Evitați mediile dure: Încercați să evitați expunerea sistemului de direcție la medii dure, cum ar fi temperaturi extreme, umiditate sau substanțe corozive.
De ce să alegeți DKM ca furnizor de casete de direcție?
Compania DKM se diferențiază prin peste 25 de ani de experiență în producție, o unitate bine echipată de peste 20.000 m², cu peste 280 de mașini CNC și de tratament termic, precum și un nivel ridicat de automatizare. Producția lunară a fabricii noastre ajunge la 300.000 de seturi, asigurând livrare promptă la prețuri competitive.
Oferim componente de înaltă calitate, certificate CE/ISO, și putem oferi oferte de preț în vrac, soluții personalizate și promoții cu reduceri.
Indiferent dacă aveți nevoie de piese OEM standard pentru Toyota, Honda etc. sau de alternative rentabile, DKM este un furnizor și producător de încredere cu sediul în China.
