Повышение ресурса гидромеханических коробок передач улучшением трибологических параметров работы фрикционов

• Автор: Петин, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Анализ эксплуатационных режимов работы пар

трения гидромеханических коробок передач

1.2. Изменение трибологических свойств масел

в процессе эксплуатации

1.3. Методы модификации поверхностей трения

повышением роли присадок в масле

1.4. Цели и задачи исследований

2. Теоретические предпосылки улучшения трибологических

параметров фрикционных муфт коробки передач
2.1. Анализ трибологической системы фрикционной
муфты с гидроаккумулятором
2.2. Влияние давления разрядки гидроаккумулятора
на работу фрикционной муфты
2.3. Изменение процесса трения дисков при использовании смазочной композиции
2.4. Гидроаккумулятор постоянного давления разрядки
3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Общая методика исследований
3.2. Методика стендовых испытаний
3.3. Тарировка измерительной аппаратуры
3.4. Методика многофакторного планирования
3.5. Методика определения оптимального давления разрядки гидроаккумулятора и содержания реметаллизанта РиМЕТ
в смазочной композиции
3.6. Методика эксплуатационных испытаний
3.6.1. Методика оценки работоспособности
гидроаккумулятора постоянного давления разрядки в условиях рядовой эксплуатации
3.6.2. Методика оценки влияния типа гидроаккумулятора на параметры переключения передач
3.6.3. Методика сравнительных износных испытаний фрикционных муфт в эксплуатационных условиях
4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Оценка процесса переключения передач на стендовой установке .
4.2. Оценка режимов трения по их трибологическим
свойствам на машине трения СМТ1
4.3 Результаты эксплуатационных испытаний
4.3.1. Оценка работоспособности гидроаккумулятора постоянного давления разрядки в условиях рядовой эксплуатации
4.3.2. Ускорение трактора в процессе переключения передач
4.3.3. Изменение показателей масла и износа деталей коробки передач при разных технологиях эксплуатации
5. Экономическая эффективность результатов исследований
5.1. Методы оценки экономической эффективности применения
новой техники и технологий эксплуатации
5.2. Техникоэкономические показатели результатов использования новых технологий эксплуатации коробок передач
тракторов Кировец
Общие выводы
Литература


Так, результаты испытаний трактора К-1 в условиях нормальной эксплуатации показывают, что толщина дисков фрикционов в работающих коробках передач может достигать 0,4 мм (% от номинального размера при изготовлении)! Таким образом, предельное состояние фрикциона определяется не величиной износа одного из дисков трения, а величиной свободного хода нажимного диска, обеспечивающего возможность сжать изношенный и разомкнуть покоробленный пакет дисков. Поэтому в критериях предельных состояний фрикционов коробки передач трактора “Кировец” предусмотрено не только предельное значение толщины изношенного диска (1,0 мм) и величина его коробления (4. Гидромеханическая коробка передач энергонасыщенных тракторов является самым теплонапряженным элементом их трансмиссий. Ее теплоотдача в масло может составлять 0 кДж/час ( ккал/час) [8]. Величина скорости скольжения поверхностей дисков определяет значение кинетической энергии, превращающейся на поверхности дисков в тепло. При этом температура, с одной стороны, порождает напряжения, а с другой, — снижает способность материала противостоять этим напряжениям, вызывая в них структурные изменения и снижая предел текучести. Из-за неравномерного расположения зон контакта диск во время буксования нагревается неравномерно. Объемная температура в зоне •контакта может достигать 0—0°С [,7], причем часть диска, не участвовавшая в трении, остается менее нагретой. Перепад температуры по радиусу вызывает в диске термические напряжения, причем в разогретой зоне возникают сжимающие напряжения. После охлаждения в диске возникают остаточные напряжения обратного знака. Однако, остаточные напряжения обычно не превосходят предела текучести в связи с тем, что сами являются следствием пластической деформации и, следовательно, должны быть ниже напряжений, вызывавших эту деформацию; в то же время предел текучести для остаточных напряжений выше, так как температура, диска в этот момент ниже, чем в конце буксования. Таким образом, за цикл «нагрев—охлаждение» диск получает пластическую деформацию сжатия. Если через несколько включений зона трения сместится по поверхности диска в другое место, то пластическую деформацию сжатия получит другой участок диска. Следовательно, с каждым включением в диске накапливаются необратимые деформации, направленные в сторону уменьшения радиального размера диска (усадка). Также известно [,1], что в любой точке диска напряжения при нагреве и охлаждении имеют разный знак, т. Число таких циклов за срок службы трактора сравнительно невелико (1. Поэтому в ряде источников [,7,8,9] указывается, что параметры, определяющие долговечность фрикционного узла, должны прежде всего характеризовать его тепловую напряженность. Фактические температуры на поверхности фрикционных дисков, а также влияние на их величину различных факторов были определены Хэвилендом, Роджерсом и Девисоном при исследовании фрикционных свойств масел на специально сконструированном стенде [3]. Температуру на поверхности дисков определяли в зависимости от температуры масла в картере, начальной скорости скольжения дисков и числа дисков во фрикционе. Было установлено, что сразу же после, подачи усилия на диски для их смыкания температура на поверхности дисков начинает повышаться по параболическому закону, причем максимум температуры (примерно на 0°С выше температуры масла в картере) отмечается в момент, когда диски входят в контакт примерно на %. Что касается температуры масла в картере, то она за время одного контакта дисков (которое составляет 0,5— 1 сек) повышается всего на 3°С. Температуру масла в картере изменяли в пределах — 0°С. Было найдено,, что температура поверхности дисков при этом практически не меняется. Температура масла в картере не должна превышать 0°С. При более высоких температурах коробка передач обычно начинает работать с перебоями. Если же при таких температурах агрегат работает длительное время, то он может полностью выйти из строя. Конструкторы считают, что гидромеханические коробки передач работают удовлетворительно при температ>гре 5—0°С и не ниже —0 °С []. Количество дисков оказывает существенное влияние на возрастание температуры.