Исследование влияния состава и структуры упрочненного поверхностного слоя на долговечность тяжелонагруженных зубчатых колес

• Автор: Большакова, Марина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Повышение ресурса тяжелонагруженных зубчаты передач с использованием технологий поверхностного упрочнения и защиты аналитический обзор.
1.1. Особенности повреждения и закономерности изнашивания тяжелонагруженных зубчатых колес

1.2. Методы и технологии повышения надежности зубчатых колес.

1.3. Оценка параметров надежности зубчатых колес в процессе эксплуатации и натурных испытаний

1.4. Постановка задачи.

Глава 2. Материалы, методика испытаний и методы исследования.

2.1. Материалы, используемые в работе

2.2. Методика испытаний зубчатых колес.

2.3. Методы исследования.

Глава 3. Результаты экспериментальных исследований по оценке влияния вида поверхностного упрочнения на долговечность тяжелонагруженных зубчатых колес
3.1. Повышение работоспособности зубчатых колес методом поверхностной закалки при индукционном нагреве токами высокой частоты
3.2. Влияние структуры и состава цементованного слоя на работоспособность тяжелонагруженных зубчатых колес
3.3. Повышение ресурса цементованных зубчатых колес в ходе технологической приработки пар трения путем применения металло плакирующих, присадок
3.4. Повышение работоспособности зубчатых колес методом ионного азотирования
Выводы
Глава 4. Вероятностный метод расчета долговечности тяжелонагруженных зубчатых колес по критерию износа.
Заключение.
Список использованных литературных источников
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ


Результаты исследования влияния мсталлоплакирующей присадки МКФУ в смазочной среде закрытых узлов трения на размеры и форму пятна контакта зубьев, шероховатость поверхности трения на стадии приработки. Экспериментальнорасчетный метод вероятностной оценки долговечности зубчатой передачи по критерию износа. ГЛАВА 1. Одним из основных условий, которому должно удовлетворять технологическое оборудование, является его безотказная работа с необходимой надежностью и долговечностью в соответствии с техническими условиями эксплуатации в течение заданного периода времени. Основными причинами выхода из строя деталей являются износ, на долю которого приходится от общего количества выходов из строя узлов и деталей, и усталостные разрушения. Поэтому особое внимание следует уделять повышению их износостойкости и усталостной прочности, существенно зависящих от правильного выбора материала, технологических, конструкторских и других методов повышения надежности и долговечности, закономерности влияния различных факторов. Они основываются на изменении твердости и шероховатости поверхностей сопряженных элементов, режимов механической, термической или химикотсрмической обработки ХТО, на возможности герметизации сопряжений, рассредоточениянагрузки и др. В первую очередь это относится к зубчатым колесам, которые являются одними из наиболее нагруженных и ответственных элементов и нередко определяют надежность и долговечность оборудования в целом. В трибологии общепринято, что механизмы различных машин и механизмов, в которых происходит трение, определяются понятием узел трения 1. Для них, как показывают исследования, отказы обусловлены, главным образом, катастрофическим износом трущихся сопряжений и рабочих органов или изза поломок в результате изнашивания того или иного вида 2. В настоящее время наиболее полное объяснение явлений, происходящих при фении, приводится в молекулярномеханической теории, разработанной Б. В. Дерягиным и И. В. Крагельским 3. По этой теории трение имеет двойственную молекулярномеханическую природу. Оно обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих на пятнах касания между сближенными участками трущихся поверхностей. Молекулярное взаимодействие проявляется в виде адгезии и схватывания, механическое обусловлено объемным деформированием и взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей. Механизм износа по И. В. Крагельскому представляет собой процесс механического разрушения, осложненного физикохимическими изменениями поверхностных слоев материала. Разрушение поверхностей контактирующих деталей происходит вследствие наличия неровностей на поверхностях трения, вызывающих возникновение напряжения и деформации в зоне контакта. Число нагружений, необходимое для разрушения, зависит от исходной прочности материала, его сопротивления усталости и условий нагружения. Например, в случае, когда контактные напряжения достигают исходной прочности материала, разрушение сопряженных деталей происходит при первом же взаимодействии. При этом наблюдается наиболее интенсивные виды износа абразивный, являющийся результатом срезания и пластического деформирования микронеровностей твердыми посторонними частицами при относительном перемещении сопряженных поверхностей, и когезионный, за счет явлений схватывания, когда силы фения достигают предела прочности материала контактной пары. В общем виде, на основании проведенных исследований, М. М. Хрущев и М. А. Бабичев 4, 5 предложили следующую классификацию износов рисунок 1. В тоже время в работах Б. И. Костецкого 6, 7 на основании анализа сущности явлений, протекающих в поверхностных слоях деталей машин, изнашивание подразделяется на пять видов износ схватыванием первого рода, окислительный износ, тепловой износ схватывание второго рода, абразивный износ и осповидный усталостный износ. В результате износа происходит постепенное изменение размеров деталей сопряжения. Мерой износа является суммарная величина разрушения, которая определяется уменьшением линейных размеров детали, ее объема или массы. Основной мерой износа является линейный износ, определяемый изменением размеров детали по нормали к поверхности трения.