Влияние химического и фазового состава специальных латуней на их твердость и износостойкость

• Автор: Котляров, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1 Аналитический обзор

1.1 Пути повышения долговечности и конструкции узлов

синхронизатора, используемые в мировой практике.

1.2Условия работы и состояние рабочей поверхности

колец синхронизаторов

Глава 2 Методы исследований и испытаний, применяемое оборудование

1.3Методы исследования материала.

1.4 Методы термодинамического исследования.

1.5Металлографический анализ.

1.6 Рентгеноструктурный анализ.
1.7 Растровая электронная микроскопия РЭМ и рептгеноспектральный микроанализ РСМА.
2.6 Специальные методы испытаний.
Глава 3 Методика лабораторностендовых испытаний на износостойкость
3.1 Обоснование методики.
3.2 Расчет нагруженности синхронизатора в узле и на стенде.
3.3 Стенд для лабораторностендовых испытаний синхронизаторов
3.4 Методика лабораторностендовых испытаний.
3.5 Основные зависимости износостойкости колец синхронизаторов
4 из латуни ЛМцАЖКС
Глава 4 Исследование специальных латунных сплавов для колец синхронизаторов
4.1 Постановка задачи
4.2Исследование лагунной основы колец синхронизаторов иностранных
сплавованалогов.
4.3 Исследование и доработка сплава ЛМцАЖКС
4.4 Влияние термообработки и фазового состава латуни ЛМцЛЖКС на износостойкость колец блокирующих 4.
4.5 Исследование фазовых составляющих специальных латуней
4.6 Модернизация сплава ЛМцАЖКС.
Глава 5 Влияние технологии получения заготовок на структуру
и свойства готовых колец синхронизаторов
5.1 Постановка задач и.
5.2 Изучение влияние режима кристаллизации на силициды
латуни ЛМцАЖКС.
5.3 Исследование влияния технологии литья и ковки
процесс АУТОРСЖОЕ на свойства латуни ЛМцАЖКС.
5.4 Исследование колец синхронизаторов из заготовок, полученных методом литья под давлением.
5.5 Исследование заготовок колец синхронизаторов, полученных методом центробежного литья.
Общие выводы по работе
Литература


Рисунок 2 - Доля рынка современных фрикционных материалов, используемых в синхронизаторах. Фрикционные спеченные материалы, получаемые методом порошковой металлургии, применяются в основном в тяжело нагруженных синхронизирующих системах грузовиков и строительно-дорожных машин. Они включают спеченную бронзовую матрицу, содержащую твердые частицы, такие как кварц или корунд, которые создают большую силу трения, наряду, с частицами, оказывающими смазывающее воздействие, такими как графит [, ]. В прошлом делались попытки распространить эту технологию на изготовление колец синхронизаторов, используемых в ручных коробках передач легковых автомобилей, но успех при этом был ограниченный. В этом процессе фрикционные обкладки спекают из дисперсного материала, состоящего из латунного порошка, фрикционных стабилизаторов и неметаллических элементов (углерод, кремний и т. При спекании покрытие прикрепляется к стальному носителю, который затем или вваривается внутрь блокирующего кольца, или формуется в виде одинарного или двойного конусов. Компания НегЫ§ег разработала технологию, которая дает возможность использовать обкладки из спеченного материала внутри латунного или стального одноконусного кольца синхронизатора [6]. Целью данной разработки было объединение преимуществ двух широко известных, проверенных материалов для создания нового продукта: дешевая латунь, как материал основы и фрикционные обкладки с высокой несущей способностью. Рисунок 3 - Латунное кольцо со сформованным кольцом из фольги с обкладкой из спеченного материала. При этом технологическом процессе сформированное плоское кольцо в виде фрикционной обкладки механически фиксировалось за одну операцию внутри латунного кольца. Отгиб фольги вокруг фасок на переднем и заднем торцах кольца обеспечивает фиксацию кольца в осевом направлении, а запрессовка фольги в радиальные канавки предотвращает проворот кольца. Такая система позволяет заменить существующую конструкцию кольца синхронизатора без кардинальной переделки узла синхронизатора. Возрастающий спрос на современные коробки передач с высоким уровнем передаваемых нагрузок, при повышении требований комфорта при переключении передач, привел к пересмотру одноконусной конструкции. До настоящего времени решение этих задач можно было обеспечить только увеличением диаметра синхронизатора и увеличением количества рабочих поверхностей. Идея повышения эффективности синхронизатора за счет увеличения числа поверхностей трения нашла свое воплощение в многоконусном синхронизаторе, разработанном английской фирмой Смита (рисунок 4) [4]. В таком синхронизаторе осевые силы распределяются по трем концентрично расположенным поверхностям трения. Как видно из рисунка, между двумя главными конусами, принадлежащими соответственно блокирующему кольцу 2 и шестерне 4, расположены концентрические конусные кольца 1 и 3. Конусное кольцо 3 имеет шипы В, которые входят в соответствующие пазы блокирующего кольца 2. Другое конусное кольцо 1 соединяется шипами А с шестерней, для чего в конусном выступе последней профрезерованы пазы. Рисунок 4 - Многоконусный (трехконусный) синхронизатор. В синхронизаторе Смита вместо одной поверхности трения, присущей всем рассмотренным выше инерционным конусным синхронизаторам, образуются три поверхности трения. Если конструктивные осевые зазоры между отдельными кольцами обеспечивают равное распределение усилия включения между всеми тремя поверхностями трения, то синхронизирующий момент увеличивается по сравнению с обычными одноконусными синхронизаторами приблизительно втрое [5]. В трехконусном синхронизаторе Смита надежность блокировки во всех случаях обеспечивается самой возможностью ее осуществления при весьма небольшом (около 0,5) значении коэффициента трения. Блокирующее кольцо 2 и связанное с ним шипами В конусное кольцо 3 изготовляют из специальной латуни, а конусное кольцо 1, соединенное с шестерней 4 - из закаленной стали. Для этой конструкции требования к латунным кольцам по износостойкости не отличаются от аналогичных требований в одноконусных синхронизаторах.