Güç Aktarımı: Motorun yüksek hızlı dönüşünü (elektrikli motorlarda genellikle 1450 rpm) boğa dişlisinin ihtiyaç duyduğu daha düşük hızlı, yüksek torklu harekete dönüştürerek hareketli koninin salınımlı hareketini sağlar.
Tork Amplifikasyonu: Torku çoğaltmak için hız düşürücü (dişli oranı 5:1 ila 8:1) görevi görerek kırıcının granit veya bazalt gibi sert malzemeleri işleyebilmesini sağlar.
Hassas Ağ Oluşturma: Ezme sırasında titreşimi ve gürültüyü azaltarak düzgün bir çalışma sağlamak için boğa dişlisiyle istikrarlı bir şekilde bağlantının sürdürülmesi.
Dişli Dişleri: Kırıcı boyutuna bağlı olarak 20° basınç açılı dış involüt dişler (modül 6–16), dişli çarkla iç içe geçecek şekilde tasarlanmıştır. Diş profili, stres yoğunluğunu azaltmak için kökte bir fileto yarıçapı içerir.
Şaft Gövdesi: Dişliye entegre edilmiş silindirik bir şaft, bir ucu bir kaplin (örneğin esnek veya akışkan kaplin) aracılığıyla motora bağlı, diğeri ise yataklarla (makaralı veya bilyalı rulmanlar) desteklenmiştir. Şaft çapları 50 mm ile 300 mm arasında değişir ve tork iletimi için kama kanalları veya yivler bulunur.
Rulman Yatakları: Yatakların monte edildiği şaft üzerinde hassas işlenmiş silindirik kesitler, düzgün dönüş ve minimum kaçıklık sağlamak için sıkı toleranslarla (IT5–IT6) donatılmıştır.
Omuzlar veya Yakalar: Mil üzerinde yatakları konumlandıran ve çalışma esnasında eksenel hareketi engelleyen eksenel çıkıntılar.
Yağlama Delikleri: Dişli dişlerine ve yatak yataklarına giden küçük delikler, sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmak için yağ veya gres sağlar.
Kama yuvası veya spline: Mil ucunda bulunan ve motor kapliniyle birleşerek kaymadan tork aktarımı sağlayan bir yuva veya sırt serisi.
Malzeme Seçimi:
Yüksek mukavemetli alaşımlı döküm çelik (ZG40CrNiMo) tercih edilir, çevrimsel yüklere dayanacak şekilde çekme dayanımı ≥800 MPa ve darbe tokluğu ≥60 J/cm² sunar.
Desen Yapımı:
Dişli dişlerini, şaftı ve yatakları taklit eden tam ölçekli bir köpük veya ahşap desen oluşturulur. Soğutma büzülmesini hesaba katmak için büzülme payları (%2-2,5) eklenir.
Kalıplama:
Desenin etrafında reçine bağlı kum kalıplar oluşturulur ve içi boş şaft (varsa) için bir kum çekirdek kullanılır. Kalıp boşluğu, pürüzsüz bir yüzey sağlamak için refrakter bir kaplama ile kaplanır.
Eritme ve Dökme:
Alaşım, kimyasal bileşimi C %0,38-0,45, Cr %0,8-1,1, Ni %1,2-1,5 ve Mo %0,2-0,3 olacak şekilde kontrol edilerek 1550-1600°C'de bir elektrik ark fırınında eritilir.
Döküm, türbülansı en aza indirmek ve kalıbın tamamen dolmasını sağlamak için alttan döküm kepçesi kullanılarak 1500–1530°C sıcaklıkta yapılır.
Soğutma ve Sarsıntı:
Döküm, termal stresi azaltmak için kalıpta 48-72 saat soğutulur, ardından titreşimle uzaklaştırılır. Kum kalıntıları, bilyeli püskürtme yöntemiyle temizlenir.
Isıl İşlem:
Normalizasyon (880–920°C, hava soğutmalı) tane yapısını iyileştirir, ardından 220–250 HBW sertliğe ulaşmak için tavlama (600–650°C) yapılır ve işlenebilirlik iyileştirilir.
Döküm Muayenesi:
Görsel muayene ve boya penetrasyon testi (DPT) yüzey çatlaklarını veya üfleme deliklerini kontrol eder.
Ultrasonik test (UT), sıkı sınırlar içinde iç kusurları tespit eder (dişli dişlerinde veya mil çekirdeğinde >φ2 mm'den küçük kusurlar yoktur).
Dövme:
Bir çelik kütük (40CrNiMoA) 1100-1200°C'ye ısıtılır ve hidrolik pres kullanılarak kaba bir şaft-dişli şekline dövülür, böylece tane akışı ve mekanik özellikler iyileştirilir.
Kaba İşleme:
Dövme ham parça, CNC torna tezgahında işlenerek mil dış çapı, omuzları ve yatak yatakları işlenir ve 2-3 mm'lik bir bitirme payı bırakılır.
Dişli dişleri, 0,5 mm'lik bir finiş payı bırakılarak dişli freze tezgahında kaba olarak kesilir.
Isıl İşlem:
Karbürleme: Dişli dişleri ve mil yüzeyi, aşınma direncini artıran sert bir tabaka (0,8-1,2 mm kalınlığında) oluşturmak için 900–930°C'de 6–10 saat karbürlenir.
Söndürme ve Tavlama: 850–880°C'ye kadar yağda söndürülür, ardından 180–200°C'de tavlanarak yüzey sertliği HRC 58–62 (dişler) ve çekirdek sertliği HRC 30–35 (mil) elde edilir.
Son İşleme:
Dişli dişleri, diş profili sapması ≤0,015 mm ve yüzey pürüzlülüğü Ra0,8 μm olacak şekilde, AGMA 7–8 hassasiyetinde bir dişli taşlama makinesi kullanılarak taşlanır.
Yatak muyluları, düzgün yatak çalışmasını sağlamak için IT5 toleransına göre hassas taşlanmış, yuvarlaklığı ≤0,005 mm ve yüzey pürüzlülüğü Ra0,4 μm'dir.
Güvenli bağlantı kavraması için kama kanalları veya yivler sıkı toleranslarla (genişlik ±0,01 mm) açılır.
Çapaksızlaştırma ve Parlatma:
Diş kenarları, gerilim yoğunlaşmasını önlemek için fırça veya aşındırıcı tekerlek kullanılarak çapaksızlaştırılır.
Yağ akışının engellenmesini önlemek için yağlama delikleri gömülüdür ve parlatılmıştır.
Malzeme Doğrulaması:
Kimyasal analiz (spektrometri) alaşım bileşimini doğrular (örneğin, 40CrNiMoA: C %0,37–0,44, Ni %1,25–1,65, Mo %0,15–0,25).
Dövme numuneler üzerinde yapılan çekme testi, akma dayanımını (≥835 MPa) ve uzamayı (≥%12) doğrular.
Boyutsal Doğruluk Kontrolleri:
Koordinat ölçüm makinesi (CMM), dişli parametrelerini denetler: diş aralığı hatası (≤0,02 mm), diş kalınlığı (±0,01 mm) ve mil kaçıklığı (≤0,02 mm).
Rulman yataklarının dişli eksenine göre eş merkezliliği (≤0,01 mm) kadran göstergesi kullanılarak kontrol edilir.
Sertlik ve Mikro Yapı Testi:
Dişlerin yüzey sertliği Rockwell test cihazı kullanılarak ölçülür (HRC 58–62 gereklidir).
Metalografik analiz, homojen karbürlenmiş tabaka derinliğini ve aşırı miktarda ostenit kalıntısını garanti eder.
Dinamik Performans Testi:
Birleşme testi: Pinyon, gürültüyü (nominal hızda ≤80 dB) ve titreşimi (≤0,05 mm/s) ölçmek için bir test düzeneğinde bir boğa dişlisiyle eşleştirilir.
Aşırı yük testi: Diş deformasyonu veya yatak aşırı ısınmasını kontrol etmek için 2 saat boyunca %120 nominal torkta çalıştırıldı.
Tahribatsız Muayene (NDT):
Manyetik parçacık testi (MPT), dişlerdeki, şaft omuzlarındaki ve kama yuvalarındaki yüzey çatlaklarını tespit eder.
Ultrasonik test (UT), şaft çekirdeğini iç kusurlar açısından inceler (kusur yok >φ2 mm).
Son Muayene:
Onay öncesinde, malzeme sertifikaları ve boyut kayıtları dahil olmak üzere test raporlarının tam denetimi yapılır.
Pinyon, izlenebilirlik için parça numarası, sertlik derecesi ve muayene tarihi ile işaretlenmiştir.