OЦЕНКА ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ ЗУБЬЕВ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Literature

1.Авдонькин, Ф.Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей - М.: Транспорт, 1985. - 215 с.

2.Авдонькин, Ф.Н. Прогнозирование изменения технического состояния подшипников коленчатого вала Автомобильная промышленность. - 1975. - №7. - С. 4-5.

3.Анализ физико-механических свойств металла коленчатых валов, восстановленных нанесением наплавочных металлопокрытий Автотранспортное предприятие. - 2012. - №4. - С. 45-48.

4.Техническая эксплуатация автомобилей. Под. ред. Кузнецова Е.С. -М.: Транспорт, 1991г.

5.Б.С. Клейнер, В.В. Тарасов. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Организация и управление. М.: Транспорт 1986г.

6.Е.С. Кузнецов «Управление техничской эксплуатацией автомобилей». М.: Транспорт, 1990г.

OЦЕНКА ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ ЗУБЬЕВ

Ибрагимова Шахноза Насрулла цизи

магистр Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова г. Ташкент, Узбекистан Балбекова Вазираи магистр Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова г. Ташкент, Узбекистан

EVALUATION OF TOOTH FRICTION SURFACES

Ibragimova Shakhnoza Nasrullah wzi

master of Tashkent State Technical Islam Karimov University

Tashkent, Uzbekistan Balbekova Vazirai

master of Tashkent State Technical Islam Karimov University

Tashkent, Uzbekistan

Аннатация. В статья в результате многократной деформации металла того же размера, что и абразивные частицы, расположенные в клиновидном пространстве зубьев, процесс описывается как происходящий в активном присутствии абразивных частиц до их разрушения из-за усталости материала.

Annotation. In the article, as a result of repeated deformation of the metal of the same size as the abrasive particles located in the wedge-shaped space of the teeth, the process is described as occurring in the active presence of abrasive particles before their destruction due to material fatigue

Keywords: abrasive particles, friction, gears, micro-cutting, parts

Ключевые слова: абразивные частицы, трения, шестерен, микрорезанию, деталей

В различных областях экономики нашей страны находятся в эксплуатации большое количество разнообразных машин и механизмов, более двух миллионов парка этих машин составляет техника, используемая в сельском хозяйстве. Известно, что сельхозяйственная техника на первом же году эксплуатации поражается коррозией.

В настоящее время отдельные части машин не слишком защищены от корризии и изнашивания, не имеют достаточной надёжности. На основе известных литературных источноков, по этим причинам каждую секунду на земном шаре теряется более 1,5 тонны железа. Из-за коррозии и изнашивания 1/3 часть добываемого металла выходит из сферы технического использования.

В странах с развитой промышленностью более 10-12% национального дохода расходуется на борьбу с коррозией и изнашиванием. Из-за несовершенства технологии защиты от коррозии и изнашивания материальные потери весьма высоки. Для решения этой задачи предприятия технического сервиса должны иметь, высокоэффективные консервационные и смазочные материалы, имеющие в своем составе противоизносные добавки.

Абразивные частицы, находящиеся в клиновидном зазоре между зубьями шестерен, под воздействием силы трения продвигаются в направлении зоны контакта. При этом они, по мере движения, воспринимают всевозрастающую нормальную нагрузку, в результате чего глубина их внедрения в поверхность трения увеличивается. В зависимости от глубины внедрения абразивные частицы могут подвергать поверхность трения упругопластической деформацией или микрорезанию[1]. Когда контактное давление, действующее на абразивные частицы, достигнет значения предела их прочности, тогда они могут подвергаться дроблению. При этом, в результете многократной повторной деформации одного и того же объема металла абразивными частицами, находящимися в клиновидном зазоре зубьев шестерен, до их разрушения из-за усталости материала, происходит износ с активным участием абразивных частиц.

Величина нормального напряжения сжатия, приводящего к разрушению абразивной частицы, находящейся в клиновидном зазоре, определяется по формуле:

4Р„

-, МПа.

а (я-^ср2)'

Согласно М.М. Тененбауму, разрушающая абразивную частиц нагрузка Ра равна:

Ра = 10-9 - ¥йСрХ, МН, где Y и х-коээфициенты, зависящие от твердости поверхностей трения.

Средней размер абразивных частиц ^срвыражен в микрометрах, для деталей узлов трения, изготовленных из стали 45 с объемной закалкой У = 16,03 и х =0,82/

Предположим, что абразивная частица, не разрушаясь в клиновидном зазоре между зубьями шестерен, проникла в зону контакта поверхностей трения. При этом путь ее движения относительно поверхностей трения зубьев ведущей (ведомой) шестерен определяется из условия вероятности закрепления[2].

s H

Wlk

1,2 + Нк

,м.

V 10

-17

h 10

-7

'й,

32

24

16

L ы 16 1 МПа '

650 630 610 1 /

12 А 2

к. ' Зч j

8

590 570

4

4

0 550

10

15 20

30

35 dcp ю

Рис.1. Изменение: 1-прочности абразивных частиц на сжатие; 2-глубины внедрения абразивных частиц в материал ведущей шестерен; 3-глубины внедрения абразивных частиц в материал ведомой шестерни; 4-объёма внедрения абразивных частиц в материал ведущей шестерни; 5-обёма внедрения абразивных частиц в материала ведомой шестерни в зависимости от среднего фракционного состава абразивных

частиц

Глубина внедрения абразивной частицы в поверхность трения зубьев шестерен в момент ее дробления, с учетом толщины масляной пленки, равна:

(Ар - РаК

к™к =-4Н-'м

Толщина масляной пленки между зубьями шестерен и абразивной частицей Ь,0 определяется из выражения[3].

Объем внедрения абразивной частицы, имеющей яйцевидную форму, в поверхность трения:

V =

2 п • kv • dcр

•Pwk•к

12

-,м3

Зависимости на рис. 1 показывают, что с увеличением среднего фракционного состава абразивных частиц, участвующих в процессе изнашивания, их прочность снижается (кривая 1), глубина внедрения растет по линейной закономерности (кривые 2,3), а объем внедрения с ростом среднего фракционного состава абразивных частиц растет более высокими темпами (кривые 4,5).

Таким образом, наличие в масле абразивных частиц оказывает существенное влияние на усталостное выкрашивание и задир поверхностей трения тяжелонагруженных зубчатых передач.

В процессе эксплуатации машин зубчатые передач и подшипники качения выходят из строя в результате усталостного выкрашивания, заедания и абразивного износа, шлицевые соединения из-за фреттинг-процесса и смятия рабочих поверхностей.

Установлено, что при чистом качении и наличии в смазочном материале абразивных частиц на поверхностях трения зубьев шестерен и элементов подшипников качения наблюдается наименьший износ из-за разрушения металла из кратерообразных лунок. Увеличение степени проскальзывания между трущимися поверхностями приводит к росту скорости их изнашивания.

Литература

1. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов-М.:Металургия, 1976.-472с.

2. Иванова В.С. и др. Усталось и хрупкость металлических материалов. -М.: Наука, 1968.-173с.

3. Безьязычный В.Ф., Драпкин Б.М. и др. Экспериментальное подтверждение мало цикловой усталостной природы фреттинг-изнашивания поверхностных слоев металлов// Трение и износ. 2000. Том 2.№2.

4. Беспорточный А.И., Галахов М.А. Контактная задача с учетом износа для радиального шарикового подшипника// Трение и износ. 1990. Том 2.С.197-205.

5. Иргашев А. И. Повышение износостойкости зубчатых передач -Т.: ТашГТУ, 2015-175с.

6.Иргашев А.И. Износостойкости зубчатых передач -Т.: ТашГТУ, 2013-165с.

7.Икрамов У.А., Иргашев А., Махкамов К.Х. Расчетная модель для оценки износостойкости зубчатых передач по концентрациям продуктов износа в масле. // Трение и износ. 2003. Том 24, №6. С.620-625.