Učaroval mu svět ozubených kol

Musí se orientovat ve všech technologiích, kterými se zuby vyrábějí, protože ovlivňují jejich únosnost i pevnost. Důležitou roli hraje také precizní měření ozubení a nedílnou součástí samozřejmě zůstává samotná konstrukce. Ozubení je totiž navýsost důležitou součástí převodovky. Vývojový inženýr ozubení Jaroslav Prokop s kolegy má zodpovědnost za ozubení nejen pro vozy s okřídleným šípem ve znaku, ale vyvíjí rovněž ozubení i pro převodovky spalovacích motorů, které najdeme v desítkách modelů sedmi značek koncernu VW.

Techniku má doslova v krvi. Ve Škoda Auto pracoval jeho otec i děda a strojní obor studovala také jeho manželka. A dokonce i její děda v automobilce působil — a to v éře modelů, jako byl Spartak (vyráběný od roku 1955 do 1959). Stejným směrem pak osud nasměroval i kariéru Jaroslava Prokopa, který vzpomíná: „Po maturitě na Střední průmyslové škole v Mladé Boleslavi a následně pomaturitní nástavbě zaměřené na ekonomiku a výpočetní techniku jsem nastoupil do dílny mechanického obrábění v hlavním závodě, kde jsem pracoval u obráběcích strojů na dílech převodovky. Na přelomu milénia jsem začal pracovat na měrovém středisku ozubení, kde jsem se poprvé setkal s tím, co dělám dodnes.“

Vývojový inženýr ozubení Jaroslav Prokop

Poutavý, komplexní a složitý svět ozubení mu učaroval. V roce 2004 přešel do vývoje, kde se z konstrukčního hlediska vedle ozubení věnoval i montáži převodovek, obrábění komponent převodovky nebo odlévání skříňových dílů převodovky. Postupně se však začal naplno věnovat ozubení. K tomu vystudoval Technickou univerzitu v Liberci a později získal i doktorát na Vysoké škole báňské v Ostravě.

Práce na ozubení

Před lety se pro výrobu ozubení používala hlavně technologie ševingování, které se provádí jako poslední třísková operace před kalením ozubeného kola. K tomu se používá ševingovací kolo, což je přesné ozubené kolo s velkým počtem zubů s příčnými řeznými břity na každém zubu a má přibližně čtyřikrát více zubů, než má obráběné ozubení. Touto technologií, kdy větší kolo obrábí to menší, se boky ozubení opracují jemněji než při hrubovací operaci frézování. Potíž je v tom, že po následném kalení dojde ke zdeformování takto precizně obrobených zubů. Tento způsob výroby tedy není pro finální ozubení tak přesný, jak je v nejvýkonnějších agregátech potřeba.

Pro větší přesnost se dnes používá technologie broušení ozubení.

Proto v automobilovém průmyslu začala převládat technologie broušení ozubení, které se provádí až na zakaleném kole. Odstraňují se tak deformace po tepelném zpracování a nepřesnosti vzniklé po předchozím přípravném obrábění před tepelným zpracováním. Tímto způsobem se dosáhne kvalitnějšího povrchu a přesnějšího tvaru zubu než u ševingování či frézování. Technologie broušení zubů se používá především pro přesná a více únosná kalená ozubená kola.

„Zhruba v roce 2004 se začalo užívat výkonové honování,“ líčí vývoj technologií Jaroslav Prokop. „Tato dokončovací technologie, zajišťuje stejně vysokou jakost povrchu i přesnost tvaru zubu jako broušení. Umožňuje takto obrábět i ozubení, která z důvodu složitějšího tvaru součásti by nemohla mít broušené ozubení,“ popisuje Prokop a doplňuje, proč některé technologie končí a nastupují nové: „Například ze ševingování k broušení se přešlo kvůli nutnosti zvýšení únosnosti ozubení převodovky. To bylo vyvoláno vyššími nároky ze strany motorů, jejichž objem se zmenšoval a točivý moment rostl, ale převodovka zůstávala stejná.“

Jaroslav Prokop se tématu ozubení věnuje dvě desítky let.

Po dvaceti letech práce v oblasti ozubení Jaroslav Prokop dnes pracuje s rozsáhlým týmem odborníků. Přitom nejde o ucelenou sestavu — lidé z týmů, s nimiž pracuje, se často vzájemně ani nepotkají. Najdeme tu odborníky přes různé projekty, konstrukci převodovky a technologii a Jaroslav Prokop do procesu přispívá svým know-how v oblasti ozubení. Aktuálně společně vyvíjejí ozubení s mnohem nižší drsností povrchu zubu, které lze vyrobit se stávajícími nástroji a technologiemi — snaží se tím docílit snížení mechanických ztrát převodovky od tření a zvýšení únosnosti ozubení.

Převodovky pro Indii i Vietnam

Další oblastí, na níž se svými kolegy momentálně intenzivně pracuje, jsou převodovky pro jednu typovou řadu spalovacích motorů. Mladoboleslavská automobilka totiž právě k tří- a čtyřválcovým zážehovým agregátům o objemu od 1,0 do 1,6 litru dodává převodovky a převzala i jejich vývoj pro celý koncern VW.

Práce týmu kolem Jaroslava Prokopa má dosah nejen do modelů Škoda, ale do celého koncernu Volkswagen.

Jejich způsob použití se v různých zemích a na různých trzích liší: „Například řidiči v Indii využívají převodovku velmi specificky a poměrně intenzivněji než v Evropě. Rovněž začínáme řešit například vietnamský trh, kde očekáváme opět specifické používání převodovky. Zodpovědnost přitom poneseme přímo my v Mladé Boleslavi. A to i za ozubení převodovek. Proto neustále zvyšujeme know-how v této oblasti a zlepšujeme používané nástroje i simulace, kde jsme dosáhli špičkové úrovně, abychom uměli rychle a pružně reagovat na specifické potřeby daného trhu i vyvinutím nového potřebného ozubení,“ vysvětluje Jaroslav Prokop na závěr.