1. Engranajearen eraikuntza eta funtzioa

Engranajeak, orokorrean, bi kategoriatan sailka daitezke: hortz-eraztuna eta gurpilaren gorputza, makinaren helburu askoren ondorioz dituzten forma eta tamaina desberdinak gorabehera. Kategoria hauek engranaje zilindriko arruntak osatzen dituzte: disko-engranajea, mahuka-engranajea, barne-engranajea, ardatz-engranajea, sektore-engranajea eta kremailera. Disko engranajea da haien artean gehien erabiltzen den mota.

Engranaje zilindriko batean eraztun bat edo eraztunak egon daitezke. Eraztun bakarreko engranaje tipikoa erraz fabrikatzen da; hala ere, sorbaldak maiz eragiten dio engranaje bikoitzeko edo hirukoitzeko hortz-eraztun txikiari, erabil daitezkeen fabrikazio-teknikak mugatuz.

2. Engranaje zilindrikoen zehaztasun-eskakizunak

Engranajearen fabrikazio-zehaztasunak eragin handia du makina osoaren lan-errendimenduan, karga-ahalmenean eta bizitzan. Engranajearen erabilera-baldintzen arabera, engranajeen transmisiorako baldintza hauek ezartzen dira:

(1) Mugimenduaren zehaztasuna - beharrezkoa da engranajeak mugimendua zehaztasunez transmititu dezakeela eta transmisio-erlazioa konstantea da, hau da, engranajearen Angelu-erroreak bira batean ez du tarte jakin bat gainditzen.

(2) Lanaren leuntasuna - engranajeen transmisioaren mugimendua leuna izan behar da eta inpaktua, bibrazioa eta zarata txikiak dira. Horrek engranajeak biratzen dituenean berehalako abiadura-erlazioaren aldaketa txikia izateko mugatzea eskatzen du, hau da, Angelu-errorea epe laburrean mugatzea.

(3) Kontaktuaren zehaztasuna - Engranajeak potentzia transmititzen duenean, kargaren banaketa irregularraren ondorioz ukipen-tentsioa handiegia ez izan dadin, hortzaren gainazalaren higadura goiztiarra eragiten du, eta horrek eskatzen du hortzaren gainazaleko kontaktua uniformea izan behar duela engranajea lanean ari denean, eta kontaktu-eremu jakin bat dagoela ziurtatzeko eta kontaktu-posizioaren baldintzak betetzen dituela.

(4) Hortzen alboko sakea - Engranajea gidatu behar denean, funtzionatzen ez duten hortz gainazalen artean hutsune bat dago olio lubrifikatzailea gordetzeko eta tenperatura eta deformazio elastikoak eta prozesatzeko eta muntatzeko akats batzuk eragindako dimentsio-aldaketak konpentsatzeko.

3. Engranaje-materialak

Ekipamendua materialaren lan-baldintza egokiekin erabili behar da. Engranajeen mekanizazio-errendimenduan eta zerbitzu-bizitzan zuzenean eragiten dute materialaren aukeraketak.

• Engranajeen hautaketa orokorra karbono aleazio baxuko eta ertaineko altzairuetarako, hala nola 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi, etab., eta karbono ertaineko altzairuetarako, hala nola 45 altzairua.
• 38CrMoAlA nitrurozko altzairua material egokia da baldintza handiagoak dituzten engranaje garrantzitsuetarako. Indarrik gabeko transmisioko engranajeetarako erabil daitezkeen beste material batzuk burdinurtua, kontratxapatua eta nylona dira.

4. Engranajeen tratamendu termikoa

Engranajeen prozesamenduan, tratamendu termikoko bi prozesu helburu ezberdinen arabera antolatzen dira:

1) Bero-tratamendu hutsa: hortz hutsaren prozesatu aurretik eta ondoren, bero-tratamenduaren normalizazioa edo tenplaketa antolatu, helburu nagusia forjatzeak eta zakaketak eragindako hondar-esfortzua kentzea da, materialaren mekanizagarritasuna hobetzea eta propietate mekaniko integralak hobetzea.

2) Hortzen gainazaleko tratamendu termikoa: hortz-forma prozesatu ondoren, hortzaren gainazaleko gogortasuna eta higadura-erresistentzia hobetzeko, carburizing gogortzea, maiztasun handiko indukziozko berokuntza gogortzea, karbonitrurazioa eta nitrurazio-tratamendu termikoko prozesuak egiten dira maiz.

5. Engranaje hutsa

Barra-materialak, forjatzeak eta galdaketak osatzen dute engranajearen forma hutsaren gehiengoa. Barra-materialak diametro txikiko engranajeetarako erabiltzen dira eraikuntza zuzena eta gutxieneko erresistentzia eskakizunak dituztenak. 400-600 mm-tik gorako diametroa duten engranajeak sarritan galdatutako hutsuneak izaten dira, baina erabilera anitzeko forjaketak ere maiz izaten dira engranajeak indar handia, higadura erresistentzia eta talka erresistentzia eskatzen duenean. Doitasun handi eta txikiko engranajeetarako, engranaje-hortzak zuzenean bota daitezke mekanizazioa minimizatzeko; Forma txikiko eta konplexuko engranajeetarako, hauts metalurgia, ijezketa beroa, estrusio hotza, presiozko galdaketa, doitasun galdaketa eta doitasun galdaketa bezalako prozesu berriak erabil daitezke engranaje-hortzekin hortz totxoak ekoizteko, lanaren produktibitatea hobetuz eta lehengaiak kontserbatuz.

Hortz hutsaren mekanizazio-eskema hautatzea

Ardatz-engranaje eta mahuka-engranajeetarako, prozesatzeko prozesua ardatz orokorraren eta mahuka-engranajearen antzekoa da funtsean, disko-engranajearen prozesatzeko prozesua nagusiki eztabaidatzen da.

Hortz hutsaren prozesatzeko teknologia, batez ere, engranajearen gorputzaren egituraren eta ekoizpen motaren araberakoa da.

(1) Hortz hutsen prozesatzeko masa-ekoizpen ugari

Tamaina ertaineko hortz totxo ugari prozesatzen direnean, "erreminta auto bat zulatzeko" prozesuaren plana erabiltzen da:

1) Zulatzea edo zulatzea kanpoko zirkulu hutsarekin eta amaierako aurpegien kokapenarekin;

2) Lacon;

3) Erreminta anitzeko tornu erdi-automatikoko akabera lodiko kotxearen kanpoko zirkulua, amaierako aurpegia, artekadura eta txaflaketa zuloekin kokatzen dira.

Prozesu-eskema hau muntaketa-lerroa edo lerro automatikoaz osatuta egon daiteke, makina-erreminta eraginkorrak erabiltzeagatik, eta, beraz, ekoizpen-eraginkortasuna handia da.

"Car pull a car" prozesu-plana sarritan erabiltzen da loteka ekoitzitako hortzen totxoak prozesatzeko.

1) Hortz totxoaren edo gurpilaren kokapenaren kanpoko zirkulura, inflexio finko kanpoko zirkulura, amaierako aurpegia eta barruko zuloa; 2) Onartu spline zuloa edo tira-zuloa amaierako aurpegia erabiliz; 3) Kotxe finaren kanpoko zirkulua eta amaierako aurpegia zuloekin lerrokatzea.

Irtenbide hori tornu horizontal edo dorre-tornu eta brotxa-makinen bidez lor daiteke. Prozesatzeko kalitate egonkorra eta ekoizpen eraginkortasun handia ditu. Hortzen hutsuneko zuloak urratsak dituenean edo amaierako aurpegiak zirrikituak dituenean, dorrearen tornuan erreminta anitzeko erabilera osoa erabil dezake estazio anitzeko mekanizazioa egiteko, eta hortz hutsen mekanizazioa aldi berean amaitu ahal izango du dorrearen tornuan.

Engranaje hortzak prozesatzeko metodoa

Engranaje hortz gehitzeko plana	Engranajeen zehaztasun klasea	Hortzen gainazaleko zimurtasuna Raμm	aplikazio-eremua
engranaje fresaketa	9. mailatik behera	6.3~3.2	Pieza bakarreko konponketa-ekoizpena, doitasun baxuko engranaje zilindrikoa, kremailera, engranaje alaka, engranaje harra prozesatzea
engranaje brotxatzea	Lv.7	1,6~0,4	7 barneko engranajeen ekoizpen masiboa, kanpoko engranajeen fabrikazio konplexua, beraz, erabilera gutxiago
engranajeak hobbing	Lv. 8tik 7ra	3.2~1.6	Masa-produkzio ugaritan, kalitate ertaineko kanpoko engranaje zilindrikoak eta zizare-engranajeak prozesatzen
engranajeak moldatzea		1.6	Hainbat ekoizpen masibotan, kalitate ertaineko barne eta kanpoko engranaje zilindrikoak, akoplamendu anitzeko engranajeak eta bastidore txikiak prozesatzen ditu.
Engranajeak hobbing edo shaper - quenching - engranaje hobbing		0,8~0,4	Aurpegia gogortzeko engranajeak
Hobbing - hortzak bizarra	Lv.7tik 6ra	0,8~0,4	Batez ere masa ekoizpenerako erabiltzen da
Engranajeak hobbing - bizarra - itzaltzea - engranajeak leuntzea	Lv.7tik 6ra	0,4~0,2	Batez ere masa ekoizpenerako erabiltzen da
Engranajeak hobbing edo shaper - kenching - artezketa	Lv.6tik 3ra	0,4~0,2	Doitasun handiko engranajeak hortzen gainazala prozesatzeko, produktibitate baxua, kostu handia
Gear hobbing edo shaper - hortzak artezteko	Lv.6tik 3ra	0,4~0,2

Engranaje-eraztunaren hortz-formako mekanizazioa engranajearen mekanizazio osoaren muina da. Engranajeak prozesatzeko prozesu asko daude, engranajeak prozesatzeko zerbitzuaren formarako direnak, helburua, azkenean, zehaztasun-baldintzak betetzen dituen engranajea lortzea da.
Mekanizazio-printzipioaren arabera, hortzaren forma konformazio metodoa eta garapen metodoa bana daiteke. Konformazio-metodoa hortz-azalera mozteko metodoa da, moztu beharreko engranajearen hortz zirrikituaren formarekin bat datorren konformazio-tresnarekin, hala nola, hortzak fresatzea, hortzak marraztea eta hortzak ehotzea. Garatze-metodoa hortz-azalera mozteko metodoa da, engranaje-erremintaren eta piezaren arteko sare-erlazioaren arabera, hala nola hobbing, engranaje moldatzailea, bizarra, artezketa eta leuntzea.
Hortz-formaren mekanizazio-eskema aukeratzea, batez ere, zehaztasun-mailaren, egitura-formaren, produkzio-motaren eta engranajearen produkzio-baldintzen araberakoa da. Doitasun-maila desberdinak dituzten engranajeetarako, normalean erabiltzen den hortz-formaren mekanizazio-eskema hau da:

1) 8. mailako zehaztasuna duen engranajea. Gear hobbing edo engranaje moldatzaileak baldintzak bete ditzake. Engranaje gogortuetarako erabil daitezke: erroilua (txertatu) hortza - hortz-muturraren mekanizazioa - itzaltzea - zuzenketa zuloen prozesatzeko eskema. Baina hortz-formaren mekanizazio-zehaztasuna hobetu behar da itzali aurretik.
2) 6-7 doitasuneko engranajea. Engranaje gogortuetarako erabil daitezke: hobbing zakarra - hobbing fina - hortz-muturren mekanizazioa - bizarra fina - gainazal tensatzea - kalibrazio-datua - engranajeak leuntzea.
3) 5. mailako zehaztasuna edo goragoko engranajea. Orokorrean erabiltzen da: labaketa-zuzenketa - zorrotadura fina - hortz-muturraren mekanizazioa - tensatzea - kalibrazio-datua - artezketa zakarra - artezketa fina. Artezketa mekanizazio-metodoa da gaur egun hortz-profilen mekanizazioan zehaztasun handiena eta gainazaleko zimurtasun balio txikiena duena, eta zehaztasun handiena 3-4 mailara irits daiteke.