Совершенствование финишной обработки шеек коленчатого вала путём применения модифицирующих материалов

• Автор: Кораблёв, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Особенности подшипников коленчатых валов ДВС.

1.1.1. Актуальность повышения надежности подшипников коленчатых валов ДВС.

1.1.2.Конструкция подшипников коленчатого вала

1Л .3. Вкладыши подшипников коленчатого вала

1.2. Режимы работы подшипников коленчатого вала

1.2.1. Работа при граничном трении.

1.2.2. Работа при жидкостном трении

1.2.3. Работа при полужидкостном трении

1.3. Контактирование поверхностей при трении.
1.4. Повреждение поверхностей
1.4.1. Изнашивание при истирании поверхностей
1.4.2. Изнашивание при схватывании поверхностей
1.5. Технологические методы повышения износо и задиростойкости поверхностей трения
1.6. Финишная антифрикционная обработка
1.6.1.Общие сведения.
1.6.2. Разновидности процессов финишной обработки
Гб.З.Финишная обработка модифицирующими материалами
1.7. Выводы и задачи исследования
. РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
2.1 Предпосылки расчта
2.2. Определение оптимальной шероховатости.
2.3. Исследование влияния финишной обработки вала на работу подшипников
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Общая методика проведения исследований
3.2. Методика проведения финишной антифрикционной обработки модифицирующими материалами.
3.2.1 Анализ выбранных модифицирующих материалов.
3.2.3. Проведение финишной антифрикционной обработки по схеме
м ногофакторного эксп ери мента.
3.2.4. Выявление шероховатости обработанной поверхности
3.3. Методика проведения испытаний на изиосо и задиростойкость с
использованием машины трения
3.3.1. Факторы оказывающие влияние на сопряжение.
3.3.2. Определение параметров оптимизации при проведении испытаний на машине трения.
3.3.3. Общая схема моделирования процесса
3.3.4. Методика испытаний противозадирных свойств поверхности после финишной антифрикционной обработки модифицирующими
материалами.
3.3.5. Методика испытаний противоизносных свойств поверхности после финишной антифрикционной обработки модифицирующими
материалами
3.4. Методика обработки экспериментальных данных.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ ФИНИШНОЙ АНТИФРИКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ШЕЙКИ ВАЛА НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СОПРЯЖЕНИЯ ВАЛВКЛАДЫШ.
4.1. Результаты экспериментальных исследований процесса финишной антифрикционной обработки шейки коленчатого вала.
4.2. Результаты исследования работоспособности сопряжения вал вкладыш
4.2.1. Результаты испытаний противозадирных свойств поверхности после финишной антифрикционной обработки модифицирующими материалами.
ВВЕДЕНИЕ


Заводы предписывают обкатывать двигатели в условиях хозяйств с пониженными на скоростями и нагрузками 6. Эксплуатация машин на облегченных режимах, как правило, не проводится, а преждевременный перевод двигателей на работу с полной мощностью приводит к повышенным износам, задирам деталей и даже заклиниванию двигателей. В связи с этим крайне важно обеспечить такие свойства поверхности, которые помогут противостоять этим пагубным воздействиям. Особое внимание необходимо уделить окончательной операции при обработке поверхности, т. Определяющим параметром является износостойкость поверхности . Прежде чем выбирать способ окончательной обработки детали, необходимо сделать глубокий анализ условий трения сопряжения в которое входит эта деталь, так как условия трения оказывают решающее влияние на износ поверхностей. Конструкция подшипников коленчатого вала. Подшипниками называют опорные устройства валов, предназначенные для направления их относительного движения, а так же для передачи нагрузок валов на корпус машины. Подшипник скольжения состоит из шейки вала, корпуса подшипника и помещенных в нем вкладышей, на которые непосредственно опирается шейка вала. Шейка вала, является частью коленчатого вала. Основным материалом для производства коленчатых валов являются стали. Для мало и среднеоборотных двигателей применяют углеродистые стали , , , Г, Г Г и др. Валы высокооборотных и форсированных двигателей обычно изготовляют штамповкой, материалом служат легированные стали ХН, ХМ, ХМА, ХНВА, Х2Н4ВА, ХНЗВА и др. ВЧ 5, ВЧ 2, ВЧ 2 и др. Корпус подшипника обычно делают из чугуна, вкладыши для уменьшения трения изготовляют из материалов, которые в паре с шейкой вала имеют незначительный коэффициент трения и хорошую прирабатываемость. Замена вкладышей при износе стоит значительно дешевле, чем замена всего подшипника. Корпус разъемного подшипника состоит из двух частей основания корпуса и крышки, прикрепляемой к основанию корпуса болтами или шпильками. Вкладышей в разъемном подшипнике обычно два верхний и нижний , . Подшипники коленчатого вала выполнены, как подшипники скольжения это связано с тем, что по условиям сборки они должны быть разъемными, кроме этого при работе двигателя, на коленчатый вал действуют ударные и вибрационные нагрузки, которые компенсируются использованием демпфирующего действия масляного слоя подшипника скольжения. Подшипники скольжения работоспособны в широком диапазоне температур, бесшумны, обладают стойкостью в химически активных средах, виброустойчивостью и высокой долговечностью при высоких скоросгях. Для уменьшения трения в подшипниках, повышения к. В зависимости от толщины масляного слоя подшипник коленчатого вала может работать в режиме жидкостного или граничного трения, . Режимы пуска и интенсивного разгона двигателя наиболее опасны для коренных и шатунных подшипников коленчатого вала. В эти периоды минимальный зазор в подшипниках не превосходит мкм, что при недостаточной смазке вызывает интенсивное изнашивание деталей соединений. Материал и конструкция вкладыша, оказывают огромное влияние на работу подшипника скольжения коленчатого вала . Вкладыши подшипников коленчатого вала. Основными параметрами вкладыша подшипника скольжения ДВС, является его конструкция вкладыши могут быть толстостенными и тонкостенными и свойство антифрикционного покрытия. Первоначально требование обеспечения высокой жесткости вкладыша удовлетворялось путем применения толстостенных вкладышей, имеющих толщину 4 6 мм и выше. Однако такие вкладыши не обеспечивали хорошего контакта с постелью подшипника, чем затруднялся отвод тепла и снижалась усталостная прочность. Кроме того, толстый антифрикционный слой подвержен выдавливанию при нагружении. В современных быстроходных двигателях все в большей степени находят применение тонкостенные вкладыши. Это гибкие конструкции, но вследствие их плотного прилегания к постели жесткость обеспечивается подшипником в целом. При этом тепло очень хорошо отводится в массу двигателя и снижает температуру масляной пленки.