Повышение качества подшипников на основе формирования рациональных физико-механических свойств контактных поверхностных слоев применением триботехнических методов при финишной обработке

• Автор: Виноградов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 435 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПО-

ВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОПОР КАЧЕНИЯ И СКОЛЬЖНИЯ

1.1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

1.1.1. Технологическая и эксплуатационная шероховатость рабочих

поверхностей подшипников

1.1.2. Структура и свойства поверхностного слоя

1.1.3. Показатели качества поверхностного слоя

1.1.4. Особенности технологического процесса изготовления шаров

1.2. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
1.2.1. Обоснование возможности разработки подшипников скольжения
на основе новых принципов и эффектов
1.2.2. Анализ конструкторских решений, снижающих трение в опорах
и их реализация в современных механизмах
1.2.3. Анализ конструкторских решений, позволяющих повысить эф-
фективность эксплуатации подшипниковых и других узлов автомобильных двигателей
1.3. ВЛИЯНИЕ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКЕ ОПОР КАЧЕНИЯ И СКОЛЬЖЕНИЯ
1.3.1. Критический анализ моделей трибологических систем
1.3.2. Анализ физических явлений при скольжении и качении
1.3.3. Влияние трения покоя и движения на работоспособность опор
качения и скольжения
1.3.4. Единство и противоположность нормального окислительного

трения и избирательного переноса в опорах качения и скольжения
Влияние присадок к маслам на работоспособность опор качения
и скольжения
ПОСТАНОВКА ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ И СТРУКТУРА ИССЛЕДОВАНИЯ.. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ И КОМПЛЕКСНЫЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ НА РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЯХ В ОПОРАХ КАЧЕНИЯ И СКОЛЬЖЕНИЯ ПРИ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
УРАВНЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА ПРИ РАБОТЕ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ
Ащг - адгезионная составляющая
Апл - пластическая составляющая
Ау - упругая составляющая
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ПРОЦЕССАМ НА РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИНЦИПОВ И ПОЛОЖЕНИЙ

ВАРИАНТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ЯВЛЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТИ
КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ТЕРМОДИФФУЗИОННОГО ПЕРЕНОСА
ВЕЩЕСТВА
КОМПЛЕКСНЫЕ МОДЕЛИ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОГО ПЕРЕНОСА УГЛЕРОДА В ПРОЦЕССЕ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ШАРОВ НА ШАРОДОВОДОЧНОМ ОБОРУДОВАНИИ
Влияние концентрации вещества на диффузионный поток
Распределение тепловых потоков и полей в процессе финишной
обработки шаров доводочными дисками
Влияние пластической деформации в процессе финишной обработки на диффузионный поток вещества
Модель диффузионного потока углерода в поверхностный слой

шара в процессе окончательной доводки чугунными дисками
2.6. ВЫВОДЫ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ НА
РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЯХ ОПОР КАЧЕНИЯ И СКОЛЬЖЕНИЯ
з л. ОБЩАЯ СТРУКТУРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ МАК-
РО И МИКРОГЕОМЕТРИИ И СТРУКТУРЫ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПОДШИПНИКОВ
3.2.1. Исследование микро и макрогеометрии шаров и колец подшипников
3.2.2. О противоречиях между максимальной гладкостью и структурными свойствами рабочих поверхностей деталей подшипников
3.2.3. Экспериментальные исследования механизма формирования
свойств и структуры рабочего слоя шаров подшипников
3.3. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СОСТОЯНИЯ
ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ
3.3.1. Модель контактирования для оценки состояния рабочих поверхностей подшипниковых узлов в динамике
3.3.2. Модель деформирования шаром дорожки качения и аппаратура
для исследований поверхностного слоя
3.3.3. Исследование устойчивости фрикционных покрытий на рабочих
поверхностях шариковых подшипников
3.3.4. Исследование влияния направления тепловых потоков на
устойчивость медьсодержащих покрытий
3.4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ РАБОЧИХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОДШИПНИКА В ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ, ХИМИЧЕСКОМ И КОМБИНИРОВАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА СМАЗКУ
3.4.1. Методика экспериментальных исследований

шары воздействует только вес верхнего доводочного диска равный -5000Н, в зависимости от типоразмера шаров и оборудования.
Точность сферической формы шаров, зависит, помимо формы профиля дорожек диска, еще и от нагрузки на шары. Считается, что чем больше контактная нагрузка, тем шире профилирующие контакты и больше глубина доводки, и, следовательно, тем скорее будет удален припуск [64, 65, 66]. Но, поскольку скорости качения и верчения шаров отличаются, диаметры шара после каждого его пробега между доводочными дисками будут отличаться тем сильнее, чем нагрузка больше. Следовательно, при разноразмерных шарах нельзя применить большую нагрузку. Кроме того, при большой нагрузке быстрее будет происходить просадка дисков. Разноразмерность шаров является также причиной резкого ухудшения теплового режима и вызывает локальные структурные изменения на их поверхности: штрихи и пятна вторичного отпуска и даже вторичной закалки [68, 69, 65, 67]. На элеваторной доводке достижима разноразмерность шаров в партии в пределах 1мкм.
Режимы обработки шаров, в конечном счете, обуславливают время доводки [67], определяемое как:
Х~ ~пР (1Л)
где х - машинное время на партию; С - коэффициент, учитывающий условия
обработки (твердость шаров, качество и характеристику доводочных дисков, влияние доводочной пасты); к- снимаемый припуск на сторону; ср - точностной коэффициент (для шаров нормальной точности 1); п - число оборотов доводочного диска в мин; Р - усилие дисков; с1 - диаметр шаров; N ~ число шаров в партии.
Основной особенностью процесса финишной обработки (доводки) шаров, является еще и то, что время обработки здесь определяется давлением, скоростью, снимаемым припуском и т.д. Как видно из формулы 1.1, помимо общепринятых параметров режима (скорости, нагрузки, припуска) время обра-