автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Исследование и совершенствование технологии изготовления рабочих поверхностей зубчатых колес ГТД с использованием электроэрозионной обработки

На правах рукописи

Шеховцева Евгения Владимировна

ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ГТД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□03455В22

Рыбинск-2008

003455822

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева».

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Безъязычный Вячеслав Феоктистович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Сорокин Виталий Матвеевич кандидат технических наук, доцент Романов Владимир Викторович

Ведущее предприятие

ОАО «НПО САТУРН»

Защита состоится «24» декабря 2008 года в 12м часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева» по адресу: 152934, г. Рыбинск, Ярославской обл., ул. Пушкина, 53, ауд. Г-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева»

Автореферат разослан «21» ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие ГТД характеризуется ростом удельных параметров двигателя, уменьшением его массы и увеличением нагрузок на узлы и детали. Решение этих задач не возможно без повышения качества и надежности с обеспечением минимальных габаритно-массовых характеристик сложных и ответственных деталей двигателя: зубчатых колес редукторов и коробок приводов, в частности блоков зубчатых колес. Однако на зубчатых колесах этого типа обнаруживаются различные дефекты изготовления и сборки. Эти дефекты являются следствием множества причин. Следовательно, повышается необходимость исследования и совершенствования процессов производства блоков зубчатых колес с внедрением новых методов обработки. Это связано с увеличением их применения и переоснащением производства.

Уменьшение габаритов редукторов и коробок приводов ГТД требует применять компактные и ажурные колеса без снижения требований к их прочностным характеристикам. Этот факт привел к широкому применению на силовых и агрегатных ветках редукторов блоков зубчатых колес, где закрытый венец - цилиндрическое зубчатое колесо внешнего зацепления. Для уменьшения габаритов при проектировании блоки колес делают сборочными. Каждый зубчатый венец изготавливают отдельно, затем их собирают либо при помощи штифтов с винтами или сварки, либо сборка осуществляется через шлицы. Все это приводит либо к созданию концентраторов напряжений, либо к уменьшению точности работы зубчатых передач. Устранение отмеченных недостатков технологических процессов изготовления зубчатых колес достигается изготовлением цельных блоков зубчатых колес. Но при обработке резанием закрытого венца для обеспечения выхода инструмента значительно увеличиваются размеры блока.

В связи с этим возникает необходимость исследования существующих технологий изготовления рабочих поверхностей зубьев цилиндрического закрытого венца блока зубчатых колес с целью их совершенствования. Для этого автором предлагается применять электроэрозионную обработку (ЭЭО) для формирования профиля рабочих поверхностей зубьев и химико-термическую обработку (ХТО) (нитроцементация и ионное азотирование) для повышения контактной прочности рабочих поверхностей зубьев.

Цель работы. Исследование и совершенствование технологии изготовления цельных блоков зубчатых колес электроэрозионной обработкой с применением химико-термической обработки для повышения контактной прочности.

Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих основных задач:

1) изучение и анализ существующих технологических процессов изготовления зубчатых колес с наружными зубчатыми венцами, в том числе и блоков колес, с применением лезвийной, химико-термической и электроэрозионной обработок;

2) обоснование способа обработки с применением ЭЭО при

изготовлении закрытого цилиндрического венца блока зубчатых колес внешнего зацепления, определение режимов ЭЭО и разработка технологии изготовления зубчатых колес;

3) разработка рекомендаций по ХТО зубьев, изготовленных электроэрозионной обработкой, из различных материалов;

4) исследование качества поверхностного слоя зубьев после изготовления зубчатых колес по серийной технологии и технологии с применением ЭЭО (шероховатость, микротвердость и микроструктура);

5) исследование контактной прочности рабочих поверхностей зубьев, изготовленных ЭЭО с применением ХТО, и ее сопоставление с экспериментальными данными по зубчатым передачам, изготовленным по серийной технологии.

Научная новизна работы

1. Установлены зависимости контактных напряжений зубьев зубчатых колес ГТД, обработанных различными методами, от параметров поверхностного слоя: высоты микроненровности, микротвердости и глубины диффузионного слоя, возникающего при химико-термической обработке.

2. Выявлена закономерность изменения качества поверхностного слоя зубьев зубчатых колес (шероховатость и глубина дефектного слоя) от режимных условий ЭЭО (ток, частота, энергия и длительность импульса).

Практическая значимость работы

1. Результатом исследования является обоснование новой технологии изготовления цельных блоков зубчатых колес с применением ЭЭО для формообразования рабочих поверхностей зубьев закрытого венца блока зубчатых колес цилиндрического наружного зацепления с оценкой влияния ХТО на их контактную прочность.

2. Установленные зависимости изменения контактной прочности рабочих поверхностей зубьев при различных методов обработки и видах ХТО могут использоваться для оценки надежности зубчатых передач ГТД при проектировании.

3. Спроектированная для исследования контактной прочности зубчатых колес установка замкнутого контура позволяет исключить влияние деформации кручения на неравномерность распределения нагрузки по линии контакта зубьев.

Положения, составляющие основу работы и выносимые на защиту

1. Обоснование возможности применения ЭЭО для изготовления авиационных цельных блоков колес с повышением их контактной прочности.

3. Установленную зависимость контактной прочности зубьев от параметров поверхностного слоя (шероховатости, микротвердости и глубины диффузионного слоя) зубчатых передач ГТД.

Апробация работы. Основные положения настоящей работы доложены и обсуждены на всероссийской НТК «Новые материалы и технологии, НМТ-2006», Москва, 2006; на международной школе-конференции молодых ученых, аспирантов, и студентов РГАТА имени П. А. Соловьева, Рыбинск, 2006; на международной молодежной научной конференции «XXXIII Гагаренские

чтения», Москва, 2007; на научно-практической конференции «Актуальные проблемы авиадвигателестроения», Рыбинск, 2007.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных- работ в различных журналах и сборниках научных трудов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Основная часть работы изложена на 187 страницах машинописного текста, содержит 55 таблиц (из них 28 в приложении), 58 рисунков, библиографический список содержит 122 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, приведены основные научные положения и результаты, вынесенные на защиту.

В первой главе проведен анализ научной литературы по вопросам:

- требований к цилиндрическим зубчатым передачам внешнего зацепления и технологии их изготовления, применяемых материалов и технологических методов повышения контактной прочности;

- основных дефектов зубьев цилиндрических колес;

- методов оценки контактной прочности рабочих поверхностей зубьев;

- методов изготовления блоков зубчатых колес ГТД.

Рассмотрено применение электроэрозионной проволочной вырезки для изготовления цилиндрических зубчатых колес наружного зацепления на предприятиях судостроения, приборостроения, магистральных нефтепроводов, насосных нефтеперекачивающих станциях, в производстве ответственных зубчатых колес в коробках скоростей для автомобилей и других отраслей машиностроения. Применение ЭЭО позволяет обеспечить высокую производительность с обеспечением качества и точности поверхности, норм по контактной и изгибной прочности. Особое внимание уделено анализу современных технологических процессов изготовления блоков колес, рассмотрены их преимущества и недостатки.

На основе проведенного анализа сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе проведен анализ статистики по отказам зубчатых передач силовых веток редукторов ГТД. В работе исследовалось влияние технологии изготовления и условий эксплуатации на пятно контакта.

Согласно данным дефектации сборочных цехов основные причины преждевременного разрушения рабочих поверхностей зубьев - это несоблюдение правил технологии изготовления (обработки и сборки) и требований чертежа. Это может быть некачественное изготовление ввиду грубого шлифования на окончательном этапе обработки или несоблюдение правил термообработки, то есть глубина и твердость упрочненного слоя и твердость сердцевины детали не отвечают нормам. В результате происходит смещение пятна контакта по высоте и длине зуба, появляется неравномерная приработка и как следствие питтинг. По этим причинам несущую способность теряют около 60-75 % зубчатых передач.

При эксплуатации основная причина выхода из строя блоков колес - это разрушение открытого венца по местам крепления, их ресурс работы уменьшается в 3-5 раз (несущую способность теряют около 15 %). Данный недостаток иногда не приводит к разрушению открытого венца, но вызывает износ по его рабочим поверхностям в результате смещения пятна контакта на одну сторону зуба. В результате перегрузок во время эксплуатации несущую способность теряют 25-40 % зубчатых колес из-за недостаточного обеспечения контактной прочности поверхностного слоя зубьев. Из этого следует, что весь технологический процесс изготовления оказывает существенное влияние на качество и надежность зубчатых колес.

Для обеспечения правильного расположения пятна контакта на зубьях зубчатых колёс для двух взаимозависимых одновременно работающих зубчатых венцов с высокой степенью точности необходимо применять цельно-изготовленные блоки зубчатых колес, уменьшая тем самым влияние качества сборки на пятно контакта за счет уменьшения звеньев в сборочной цепочке редукторов и исключения концентраторов напряжения из блока зубчатых колес. Применение ЭЭО позволяет на порядок уменьшить погрешности базирования заготовки и точность обработки детали в результате того, что электроэрозонные станки точнее зубофрезерных и зубошлифовальных, и тем самым обеспечить требуемую полноту пятна контакта.

В третьей главе предложена схема обработки закрытого венца с огибанием открытого венца блока для изготовления цельных блоков зубчатых колес. Применение ЭЭО позволяет обеспечить шероховатость Яа » 0,2 - 0,4 мкм за 3-4 прохода при точности обработки с отклонениями профиля продольного сечения 1-2 мкм на 100 мм и круглости 1—1,5 мкм, что гарантированно обеспечивает требования чертежа - отклонения профиля продольного сечения и круглости не менее 3 мкм. Приведены режимы и условия ЭЭО образцов и деталей.

Проведенное исследование взаимосвязи шероховатости рабочих поверхностей высоколегированных сталей на примере материала 20ХЗМВФ-Ш от параметров ЭЭО (силы тока I, энергии 0, частоты f и длительности импульса ти) с обеспечением требуемого качества поверхностного слоя и изучение микроструктуры образцов материала 20ХЗМВФ-Ш (рис.1) позволило сделать

Рис. 1. Взаимосвязь толщины оплавленного слоя I и шероховатости Яа стали 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш) с нитроцементацией: а) Яа = 3,2 мкм, X = 0,2 мм, С> = 7 Дж, {?= 14 кГц, I = 32 А, ти = 64 мкс; б) Ля = 1,6 мкм, г = 0,05 мм, О = 0,6 Дж, Г= 125 кГц, I = 14 А, ти = 16 мкс; в) Ыа = 0,3 мкм, 0 = 0,0027 Дж, 200 кГц, I = 10 А, ти = 8 мкс.

вывод о том, что ЭЭО обеспечивает требования к контактной прочности изделий авиадвигателестроения, так как дефектный слой на поверхности после окончательной ЭЭО отсутствует и следовательно глубина зоны термического влияния не превышает допустимых 0,08 мм по ОСТ 1 0450-82.

Проведенный сравнительный спектральный анализ химического состава материалов деталей, обработанных по серийной (табл. 1) и предлагаемой (табл. 2) технологиям, наглядно показал, что в результате ЭЭО частицы материала электрода-инструмента не насыщают поверхностный слой детали, то есть нарушений химического состава материала детали не происходит, показатели химических элементов находятся в пределах нормы.

Таблица 1

Нормы содержания химических элементов для материала 20ХЗМВФ-Ш _(ЭИ1415-Ш) по ГОСТ 20072-74, %_

Бе (железо) С (углерод) (кремний) Мп (магний) Сг (хром) Мо (молибден) V (ванадий) XV (вольфрам)

93,41594,995 0,15-0,23 0,17-0,37 0,25-0,50 2,803,30 0,35-0,55 0,60-0,85 0,30-0,50

Таблица 2

Спектральный анализ химического состава образцов из 20ХЗМВФ-Ш

Химические элементы, %

Метод обработки и ХТО Бе (железо) С (углерод) (кремний) Мп (магний) Сг(хром) Мо (молибден) V (ванадий) (вольфрам)

ЭЭО и ионное 94,99 0,19 0,17 0,28 2,83 0,46 0,67 0,41

азотирование

Лезвийная обработка, шлифование и ионное 94,79 0,19 0,17 0,29 2,96 0,47 0,72 0,41

азотирование

ЭЭО и нитроцементация 94,97 0,19 0,17 0,28 2,85 0,46 0,68 0,40

Лезвийная обработка, шлифование и 94,92 0,19 0,17 0,27 2,88 0,46 0,70 0,41

нитроцементация

Полученные экспериментальные данные (табл. 2) отвечают требованиям по ГОСТ 20072-74 для материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ1415-Ш) (табл. 1), которые соответствуют данным по серийной технологии изготовления. Содержание вредных и посторонних примесей не обнаружено.

Сопоставление шероховатостей рабочих поверхностей после изготовления образцов по серийной и предлагаемой технологиям (рис. 2) показало их разность

в направлении перемещения металлорежущего инструмента и в перпендикулярном позволяет диффузионному слою при проведении ХТО распределятся равномерней по поверхности, обработанной ЭЭО, и обеспечивает протяженную

площадку приповерхностной области, повышая тем ресурс передачи.

Выполненное сравнение возможностей методов ХТО зубьев, изготовленных по предлагаемым технологиям с применением ЭЭО, позволило сделать вывод о целесообразности применения нитроцементации для повышения нагрузочных способностей рабочих поверхностей зубьев; ионное азотирование рекомендуется применять в условиях высоких окружных скоростей, но при ограниченных контактных нагрузках из-за небольшой протяженности диффузионного слоя.

В четвертой главе приведена методика и результаты эксплуатационных исследований. Исследования проводились на роликах и зубчатых колесах из следующих марок материалов, применяемых в авиации для изготовления зубчатых колес: 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш), 18Х2Н4МА, 12Х2Н4А.

Испытания рабочих поверхностей роликов, имитирующих рабочие поверхности зубьев зубчатых колес на контактную выносливость, проводили на роликовой машине при частоте вращения 500 об/мин на основании рекомендаций Р50—54—30—87 (Расчеты и испытания на прочность. Методы испытаний на контактную усталость). За базовое число циклов нагружений Инкт, которое соответствует пределу контактной выносливости поверхностей зубьев стНнт и зависит от средней твердости поверхности, принято (5 4 О7) циклов. Контактную выносливость оценивали путем визуального осмотра рабочих поверхностей через каждые 10б циклов нагружения до появления на поверхности видимых дефектов. Затем на спроектированной установке замкнутого типа было проведено исследование показателей нагрузочной способности зубчатых колес.

На рис. 3 представлены значения контактных напряжений, полученные для образцов из материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш). Согласно полученным данным, значения контактных напряжений на роликах с нитроцементацией (при глубине диффузионного слоя 0,6...0,85 мм), изготовленных лезвийной обработкой с последующим шлифованием составили 1845 МПа, а при ионном азотировании с глубиной слоя 0,28...0,37 мм - 1570 МПа. Для роликов, изготовленных ЭЭО с нитроцементацией при глубине диффузионного слоя 0,79... 1,0 мм, значения контактных напряжений составили 1975 МПа, а при ионном азотировании с глубиной слоя 0,3...0,4 мм - 1690 МПа.

Указанные значения превышают верхний уровень предела контактной прочности роликов, определенный ГОСТ 21354—85 :

^ 1506,5 МПа - для образцов, изготовленных ЭЭО с нитроцементацией;

Рис. 2. Профилограммы шлифованной поверхности (1,2) и поверхности после ЭЭО (3,4)

S 1426 МПа - для образцов, изготовленных лезвийной обработкой с последующим шлифованием и нитроцементацией. "'

S 1050 МПа - для образов с ионным азотированием при любом виде обработки рабочих поверхностей.

106 107 Ю8

-•- - нитроцементация после ЭЭО с глубиной диффузионного слоя

0,79... 1,0 мм;

-к- - нитроцементация после лезвийной обработки и шлифования с

глубиной диффузионного слоя 0,6...0,85 мм;

-▼- - ионное азотирование после ЭЭО с глубиной диффузионного слоя

0,3... 0,4 мм;

-9- - ионное азотирование после лезвийной обработки и шлифования с

глубиной диффузионного слоя 0,28.. .0,37 мм

Рис. 3. Экспериментальные значения контактных напряжений для роликов, изготовленных из 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш)

Аналогично были проведены исследования контактной прочности образцов из сталей 18Х2Н4МА и 12Х2Н4А.

Проведенное исследование взаимосвязи контактных напряжений от числа циклов наргружения установило влияние ЭЭО на показатели нагрузочной способности зубчатых колес и показало, что контактная прочность увеличивается для нитроцементированных поверхностных слоев деталей на 5... 10" %, - 'Для азотируемых слоев на 5...8%. • <г'"

-©--образцы, изготовленные ЭЭО;

_¡^_- образцы, изготовленные лезвийной обработкой с последующим

шлифованием

Рис. 4. Экспериментальные данные по изменению шероховатости рабочих поверхностей в процессе эксплуатации образцов, изготовленных из 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш) с нитроцементацией

На рис. 4 и 5 представлено изменение шероховатости в процессе эксплуатации при различных видах обработки рабочих поверхностей для образцов из материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш). Критерием оценки микрогеометрии поверхности по ГОСТ 2789 - 73 было среднеарифметическое отклонение профиля Ка. Исследование взаимосвязи шероховатости от числа циклов нагружения показало, что ЭЭО уменьшает на 25 % шероховатость рабочих поверхностей, но для этого требуется больше времени при эксплуатации.

Исследование взаимосвязи микротвердости от числа циклов наргружения отмечает положительное влияние ЭЭО на твердость нигроцементируемых и азотириемых поверхностей и показало, что для нитроцементируемых слоев относительный прирост твердости составляет 3 % при глубине диффузионного слоя более 0,79 мм, для азотируемых слоев - 1,34 % при глубине упрочненного слоя более 0,29 мм.

Исследования микроструктуры поверхностного слоя и сердцевины нитроцементированных зубьев зубчатых колес, изготовленных ЭЭО, показали, что уменьшается количество остаточного аустенита в 1,33 раза, улучшается структура упрочненного слоя (иглы мартенсита мельче, происходит дробление карбидной сетки). Например, на рис. 6 (а, б) представлена микроструктура исследуемой поверхности, обработанной лезвийным инструментом и шлифованием с применением нитроцементации, из материала 20ХЗМВФ-Ш

(ЭИ415-Ш). Микротвердость поверхностного слоя - 647 .-.НУ, твердость сердцевины - 42 Н11С, глубина нитроцементного слоя - 0,7 мм, число циклов нагружения - 1,3-108 циклов.

—X- - образцы, изготовленные ЭЭО;

ф - образцы, изготовленные лезвийной обработкой с последующим шлифованием

Рис. 5. Экспериментальные данные по изменению шероховатости рабочих поверхностей в процессе эксплуатации образцов, изготовленных из 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш) с ионным азотированием

а) б) в) г)

образцы, изготовленные образцы, изготовленные ЭЭО

лезвийной обработкой с последующим шлифованием

Рис. 6. Микроструктура образца из материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш) с применением нитроцементации, х500: а) микроструктура поверхностного слоя; б) структура сердцевины; в) микроструктура поверхностного слоя; г) структура сердцевины

Поверхностный слой зубьев с ионным азотированием, обработанных ЭЭО, имеет большую протяженность диффузионной зоны, состоящей из а-твердого раствора и равномерно распределенных высокодисперсных нитридных частиц у-фазы. Микроструктура азотированного слоя имеет зоны плавного перехода к микроструктуре сердцевины без четких границ, что свидетельствует о высоком качестве упрочненного слоя. На рис. 6 (в, г) показана микроструктура ролика, изготовленного ЭЭО с нитроцементацией, из материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш). Микротвердость поверхностного слоя - 645 НУ, твердость сердцевины - 43,2 Ш1С, глубина диффузионного слоя - 1,0 мм, число циклов нагружения - 1,64-108 циклов.

На основе математической обработки экспериментальных данных зависимостей контактной прочности Оя, шероховатости Яа, микротвердости НУ и глубины упрочненного слоя И методом наименьших квадратов в двойной логарифмической системе координат получены зависимости контактных напряжений от названных параметров поверхностного слоя. В результате аппроксимации уравнений в общее выражение были получены зависимости для определения контактных напряжений от комплекса показателей поверхностного слоя.

Зависимость контактной прочности от параметров поверхностного слоя образцов, изготовленных ЭЭО и нитроцементацией, из материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ145-Ш) следующая:

сгя = 39,2 -10ъ-Кай'5-НУ^-кот (1)

Зависимость контактной прочности от параметров поверхностного слоя для образцов, изготовленных ЭЭО с ионным азотированием, из материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ145-Ш).

Оя = 40,8 • 103 • Да0,523 • НУ°'т ■ /г°'0431 <2)

Зависимость контактной прочности от параметров поверхностного слоя для образцов, изготовленных лезвийной обработкой, шлифованием с применением нитроцементации, из материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ145-Ш).

/1-5 < 1Л3 П °'542 ГТТ/0'201 Г 0,0118

ая = 43,5 10 Яа •НУ ~п (3)

Зависимость контактной прочности от параметров поверхностного слоя для образцов, полученных лезвийной обработкой, шлифованием с ионным азотированием, из высоколегированной стали 20ХЗМВФ-Ш.

, „3 г, 0,528 ТТТГ0,20\ , 0,0244

ан = 33,3 -Ю Яа -НУ -к

В табл. 3 представлено соответствие экспериментальных (рис. 3) и расчетных значений контактной прочности по формулам (1), (2), (3) и (4) для деталей из материала 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш).

Анализ результатов сопоставления расчетных и экспериментальных значений контактной прочности для различных сочетаний методов обработки и материала образцов показал, что наблюдается вполне удовлетворительное их совпадение. Расхождение не превышает 16 %.

Таблица 3

Соответствие экспериментальных и расчетных значений контактной прочности _ для деталей из 20ХЗМВФ-Ш (ЭИ415-Ш) _

Метод обработки Параметры поверхностного слоя Значение контактной прочности стн, МПа Расхождение между расчетными и эксперимента льными значениями, %

Ra, мкм HV, МПа h, мм расчетное экспериментальное

ЭЭО и нитроцемен-тация 0,312 650 0,95 2107 1980 + 6,4 %

0,293 645 1,0 2043 1970 + 3,69 %

ЭЭО и ионное азотирование 0,282 959 0,4 1690 1695 -0,44%

0,296 952 0,3 1709 1685 + 1,45%,

Лезвийная обработка, шлифование и нитроцемен-тация 0,41 650 0,85 2000 1850 + 8 %

0,395 647 0,7 1950 1840 + 5,98 %

Лезвийная обработка, шлифование и ионное азотирование 0,407 952 0,37 1767 1575 + 12,2 %

0,396 949 0,28 1729 1565 + 10,5%

Аналогичным образом были получены зависимости контактной прочности от комплекса параметров качества поверхностного слоя для материалов 18Х2Н4МА и 12Х2Н4А для различных сочетаний обработки рабочих поверхностей и химико-термической обработки.

На основе анализа экспериментальных данных по образцам, изготовленным ЭЭО с применением нитроцементации для любого материала выведена зависимость контактной прочности от параметров поверхностного слоя

= 3 9,3 ■ 103 ■ Яа'5,% ■ НУ°'т1 ■ ¡1'т2

(5)

Аналогичным образом были получены зависимости контактной прочности от комплекса параметров качества поверхностного слоя для различных сочетаний обработки рабочих поверхностей и химико-термической обработки вне зависимости от материала.

Расхождение между расчетными значениями контактной прочности для сочетания различных марок материалов и методов обработки рабочих поверхностей по частным формулам и общим не превышает 16 %.

Приведенные зависимости позволяют сделать вывод о том, что на контактную прочность в значительной мере из трех рассмотренных параметров качества поверхностного слоя влияет шероховатость, затем твердость поверхности, в меньшей степени влияет глубина диффузионного слоя.

Пятая глава посвящена разработке рекомендаций по применению ЭЭО для изготовления рабочих поверхностей зубьев закрытого венца цельного блока колес, что позволяет уменьшить влияние человеческого фактора на надежность изготовления цельного блока зубчатых колес в результате применения САО/САМ/САЕ-технологий на базе управляющей программы на основе трехмерной модели детали и сократит время изготовления на 13,6 %.

На основании выполненного технико-экономического расчета разработанный техпроцесс изготовления рабочих поверхностей зубьев закрытого венца цельного блока зубчатых колес экономически оправдан в условиях серийного производства, так как годовая эффективность составляет более 500000 руб. несмотря на большие затраты на оборудование.

Выводы по работе:

1. Изготовление цельных блоков зубчатых колес ГТД с применением ЭЭО позволяет уменьшить величину погрешности изготовления (погрешность базирования и обработки детали) и повысить качество сборки за счет уменьшения звеньев сборочной цепи,

2. Проведенное исследование закономерностей изменения параметров качества поверхностного слоя рабочих поверхностей легированных сталей от параметров электроэрозионной обработки показало, что электроэрозионная обработка обеспечивает требования по контактной прочности авиационных изделий, так как дефектный слой на поверхности после окончательной электроэрозионной обработки отсутствует, то есть глубина зоны термического влияния не превышает допустимых (0,08 мм).

3. Исследование показателей нагрузочной способности зубчатых колес на спроектированной установке замкнутого типа позволило сделать вывод о том, что в результате применения разработанного технологического процесса контактная прочность увеличивается для нитроцементированных поверхностных слоев деталей на 5... 10 %, для азотируемых слоев - на 5...8 % с уменьшением шероховатости рабочих поверхностей на 25 % при увеличении времени эксплуатации (в 2,85 раза).

4. ЭЭО позволяет увеличить твердость нитроцементируемых и азотируемых поверхностей. Для нитроцементируемых поверхностных слоев относительный прирост твердости составляет 3 % при глубине упрочненного слоя более 0,79 мм, для азотируемых слоев - 1,34 % при глубине диффузионного слоя более 0,29 мм.

5. На основе экспериментальных исследований выявлено влияние ЭЭО на микроструктуру поверхностного слоя и сердцевину зубьев: для нитроцементируемых слоев деталей уменьшается количество остаточного аустенита в 1,33 раза, улучшается структура упрочненного слоя (иглы мартенсита мельче, происходит дробление карбидной сетки); поверхностный азотируемый слой деталей имеет большую протяженность диффузионной зоны из а-твердого раствора и равномерно распределенных высокодисперсных нитридных частиц у-фазы с плавным переходом к микроструктуре сердцевины без четких границ. Это свидетельствует о высоком качестве упрочненного слоя.

6. На основании анализа результатов усталостных испытаний рекомендуется применение методов ХТО в сочетании с ЭЭО в зависимости от условий эксплуатации зубчатых передач: нитроцементация - для изготовления тяжелонагруженных и высокоскоростных зубчатых передач силовых и агрегатных веток кинематических цепей; ионное азотирование целесообразно применять для малонагруженных и тихоходных зубчатых передач.

7. Полученные зависимости контактной прочности от параметров поверхностного слоя: шероховатости, микротвердости и глубины диффузионного слоя, позволяют рассчитать величину контактной нагрузки для различных сочетаний материалов и методов обработки.

8. Приведенное технико-экономическое обоснование разработанного технологического процесса показывает экономическую эффективность в условиях серийного производства при годовой эффективности более 500000 руб. при больших затратах на оборудование (затраты увеличиваются в 1,24 раза).

Основные результаты работы представлены в следующих публикациях:

1. Шеховцева, Е. В. Особенности повреждения зубчатых колес ГТД [Текст] / Е. В. Шеховцева // Материалы международной школы-конференции молодых ученых, аспирантов, и студентов РГАТА имени П. А. Соловьева, Авиационная и ракетнокосмическая техника с использованием новых технических решений. -Рыбинск: РГАТА, 2006. - ч.2., С. 52-55.

2. Шеховцева, Е. В. Анализ контактного взаимодействия рабочих поверхностей зубчатых колес в процессе эксплуатации [Текст] / Е. В. Шеховцева // Материалы Всероссийской НТК Новые материалы и технологии, НМТ-2006. -Москва: MATH, 2006. -т.2., С. 86.

3. Шеховцева, Е. В. Повышение эксплуатационных свойств зубчатых колес с применением электроэрозионной обработки [Текст] / Е. В. Шеховцева // XXXIII Гагаринские чтения 2007. - Москва: MATH, 2007. - т.2, С. 108-109.

4. Шеховцева, Е. В. Исследование качества поверхностного слоя после электроэрозионной обработки закрытого венца зубчатых колес газотурбинного двигателя [Текст] / Е. В. Шеховцева // Сб. науч. трудов VI. международной

научно-технической конференции, Материалы, технологии и оборудование в производстве, эксплуатации, ремонте и модернизации машин. - Новополоцк, УО"ПГУ", 2007. -т.2, С. 192-195.

5. Шеховцева, Е. В. Исследование контактной усталости цилиндрических зубчатых колес [Текст] / Е. В. Шеховцева // Сборник научных трудов, Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. - Рыбинск, 2007. - № 1 (11), С. 325-328.

6. Шеховцева, Е. В. Сопоставление качества поверхностного слоя зубьев зубчатых колес после электроэрозионнои обработки и обработки резанием [Текст] / Е. В. Шеховцева // Сборник научных трудов, Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. - Рыбинск, 2007. - № 1 (11), С. 328-333.

7. Шеховцева, Е. В. Использование электроэрозионной обработки как технологического инструмента для обеспечения эксплуатационных свойств цилиндрических зубчатых колес ГТД [Текст] / Е. В. Шеховцева, Т. В. Шеховцева // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2007. - №11. - С. 14-16.

8. Шеховцева, Е. В. Контактная прочность венцов зубчатых колес обработанных электроэрозионным вырезанием резанием [Текст] / Е. В. Шеховцева // Материалы международной молодежной научной конференции, XV Туполевские чтения 2007. - Казань: Казан, гос. техн. ун-та, 2007. -т.1, С. 108-110.

9. Шеховцева, Е. В. Исследование влияния на пятно контакта зубчатых колес ГТД технологии изготовления и условий эксплуатации [Текст] / Е. В. Шеховцева // Сборник научных трудов, Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. - Рыбинск, 2008. - № 1 (13), С. 123-126.

10. Шеховцева, Е. В. Методика определения контактной усталости цилиндрических зубчатых колес ГТД [Текст] / Е. В. Шеховцева // Сборник научных трудов, Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. - Рыбинск, 2008. - № 1 (13), С. 127-131.

Зав. РИО М. А. Салкова Подписано в печать 14.11.2008. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1. Тираж 100. Заказ 112.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева (РГАТА) Адрес редакции: 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53 Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РАНЕЕ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ ПРОЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ГТД.

1.1 Обоснование выбора объекта исследований.

1.2 Требования к цилиндрическим зубчатым передачам современных ГТД и технология их изготовления.

1.3 Применяемые материалы и технологические методы повышения контактной прочности зубчатых колес современных ГТД.

1.3 Л Материалы, химико-термическая обработка зубчатых колес.

1.3.2 Технологические методы повышения эксплуатационных свойств зубчатых колес.

1.4 Особенности повреждаемости зубьев зубчатых колес ГТД.

1.4.1 Усталостная поломка зубьев.

1.4.2 Усталостное выкрашивание поверхности зубьев (питтинг).

1.4.3 Задир поверхности при заедании.

1.4.4 Другие виды разрушения.

1.4.5 Конструктивные и технологические особенности, влияющие на ресурс работы зубчатых передач.

1.5 Методы исследования контактной прочности зубчатых колес.

1.5.1 Оценка контактной прочности зубчатых колес.

1.5.2 Оценка износостойкости материалов деталей зубчатых передач на лабораторных машинах трения.

1.5.3 Оценка контактной прочности цилиндрических зубчатых колес.

1.6 Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА КОНТАКТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.

2.1 Влияние технологии изготовления на контактное взаимодействие

2.2 Влияние условий эксплуатации на пятно контакта.

2.3 Разработка технологических и эксплуатационных мероприятий по обеспечению пятна контакта зубчатых колес, изготовленных электроэрозионной обработкой.

2.4 Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ.

3.1 Электроэрозионная обработка зубьев венца блока зубчатых колес.

3.2 Исследование качества поверхностного слоя деталей.

3.3 Исследование возможностей методов химико-термической обработки зубьев, изготовленных электроэрозионной обработкой.

3.3.1 Ионное азотирование.

3.3.2 Нитроцементация.

3.3.3 Обоснование выбора метода химико-термической обработки.

3.4 Сопоставление качества поверхностного слоя зубьев после изготовления зубчатых колес по серийной технологии и с применением электроэрозионной обработки.

3.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОНТАКТИРУЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.

4.1 Методика проведения исследования.

4.1.1 Используемое оборудование.

4.1.2 Объекты исследования.

4.1.3 Методика определения контактной усталости.

4.1.4 Определение изменения шероховатости в процессе работы контактируемых пар.

4.1.5 Определение изменения микротвердости контактируемых пар.

4.2 Результаты экспериментального исследования.

4.2.1 Определение контактной усталости контактируемых поверхностей.

4.2.2 Определение изменения шероховатости контактируемых поверхностей в процессе работы.

4.2.3 Определение изменения микротвердости контактируемых пар в процессе эксплуатации.

4.2.4 Определение микроструктуры контактируемых поверхностей.

4.3 Определение зависимости контактной прочности от параметров поверхностного слоя контактируемых поверхностей.

4.4 Выводы по главе.

ГЛАВА 5. ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ЕГО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.

5.1 Обоснование целесообразности применения электроэрозионной обработки для изготовления закрытых цилиндрических венцов цельных блоков зубчатых колес ГТД.

5.2 Технико-экономическое обоснование электроэрозионной обработки венца блока зубчатых колес.

5.2.1 Обоснование выбора объекта исследований.

5.2.2 Затраты на оплату труда и отчисления.

5.2.3 Затраты на оборудование и оснастку.

5.3. Выводы по главе.

Зубчатые колеса современных газотурбинных двигателей (ГТД) подвержены высоким силовым, температурным и вибрационным нагрузкам. В конструктивном и технологическом отношениях они являются одними из сложных деталей двигателя. Обеспечение качества их изготовления, надежности и ресурса, является актуальной задачей при создании и производстве конкурентоспособных ГТД. Повышение надежности с обеспечением минимальных габаритно-массовых характеристик - один из основных технико-экономических показателей качества зубчатых передач редукторов ГТД, в частности блоков зубчатых колес. В настоящие время повышается необходимость исследования и совершенствования процессов производства блоков зубчатых колес с внедрением новых методов обработки. Это связано с увеличением их применения и переоснащением современным технологическим оборудованием производства.

Уменьшение габаритов редукторов и коробок приводов ГТД требует применять компактные и ажурные колеса без снижения требований к их прочностным характеристикам. Этот факт привел к широкому применению на силовых и агрегатных ветках редукторов блоков зубчатых колес, где закрытый венец - цилиндрическое зубчатое колесо внешнего зацепления. Для уменьшения габаритов при проектировании блоки колес делают сборными (Елисеев Ю.С., Калашников A.C.) [1, 2]. Каждый зубчатый венец изготавливают отдельно, а затем они собираются либо при помощи штифтов с винтами или сварки, либо сборка осуществляется через шлицы. Каждый из способов имеет свои недостатки. Сборка на штифтах с винтами и сварка создают концентраторы напряжений в местах постановки, как правила, открытого венца. Концентраторы напряжений приводят к разрушению открытого венца по местам установки штифтов или сварочных швах. Сборка на шлицах не обеспечивает требуемой точности работы зубчатых передач и поэтому не рекомендуется для применения в серийном производстве. В связи с вышеизложенным целесообразно изготавливать цельные блоки зубчатых колес. Но при обработке резанием закрытого венца необходимо обеспечить место для выхода инструмента (червяной фрезы и шлифовального круга), что значительно увеличивает размеры блока. Помимо этого при изготовлении зубчатых венцов механической обработкой возникают серьезные проблемы с обработкой сопряжений и малых радиусов, что приводит к созданию приводов и редукторов с повышенным шумом и вибрациям и не соответствует требованиям ГТД.

Таким образом, возникает актуальная задача исследования существующих технологий изготовления рабочих поверхностей зубьев цилиндрического закрытого венца блока зубчатых колес с целью их совершенствования. Для этого автором предлагается применять электроэрозионную обработку для формирования профиля рабочих поверхностей зубьев и химико-термическую обработку (нитроцементация и ионное азотирование) для повышения контактной прочности рабочих поверхностей зубьев.

Электроэрозионная проволочная вырезка широко применяется для изготовления зубчатых колес с наружными зубчатыми венцами с использованием проволоки в качестве инструмента на предприятиях судостроения, приборостроения, магистральных нефтепроводов, насосных нефтеперекачивающих станциях, в производстве ответственных зубчатых колес в коробках скоростей для автомобилей и других отраслей машиностроения (Кравченко Д.В., Худобин JI.B., McLaren, Смоленцев Е.В., Бойцов А.Г.) [3-8]. Применение электроэрозионной обработки для изготовления блоков зубчатых колес позволяет обеспечить высокую производительность с требуемым качеством и точностью поверхности, при этом обеспечиваются нормы по контактной (для тяжелонагруженных и высокоскоростных зубчатых передач) и изгибной (для малонагруженных зубчатых передач) прочности. При этом повышается надежность конструкции блоков колес, сокращается влияние качества сборки на пятно контакта при уменьшении звеньев в сборочной цепочке редукторов ГТД и обеспечивается расстояние между венцами не более 7-8 мм.

Цель работы:

Исследование и совершенствование технологии изготовления цельных блоков зубчатых колес электроэрозионной обработкой с применением химико-термической обработки для повышения контактной прочности.

Научная новизна работы:

1. Установлены зависимости контактных напряжений зубьев зубчатых колес ГТД, обработанных различными методами, от параметров поверхностного слоя: высоты микронеровности, микротвердости и глубины диффузионного слоя, возникающего при химико-термической обработке.

2. Выявлена закономерность изменения качества поверхностного слоя зубьев зубчатых колес (шероховатость и глубина дефектного слоя) от режимных условий электроэрозионной обработки (ток, частота, энергия и длительность импульса).

Практическая значимость работы:

1. Результатом исследования является обоснование новой технологии изготовления цельных блоков зубчатых колес с применением электроэрозионной обработки для формообразования рабочих поверхностей зубьев закрытого венца блока зубчатых колес цилиндрического наружного зацепления с оценкой влияния химико-термической обработки на их контактную прочность.

2. Установленные зависимости изменения контактных напряжений рабочих поверхностей зубьев при различных методов обработки и видах химико-термической обработки могут использоваться для оценки надежности зубчатых передач ГТД при проектировании.

3. Спроектированная для исследования контактной прочности зубчатых колес установка замкнутого контура позволяет исключить влияние деформации кручения на неравномерность распределения нагрузки по линии контакта зубьев.

На защиту выносится:

1. Обоснование возможности применения электроэрозионной обработки для изготовления авиационных цельных блоков колес с повышением их контактной прочности.

2. Установленная зависимость контактных напряжений зубьев от параметров поверхностного слоя (шероховатости, микротвердости и глубины диффузионного слоя) зубчатых передач ГТД.

Достоверность полученных результатов подтверждается:

1. Корректным использованием теоретических и практических положений технологии изготовления зубчатых колес, метода электроэрозионной обработки, учетом свойств различных материалов деталей и их сочетаемостью с химико-термической обработкой.

2. Положительным результатом при практическом использовании разработанного технологического процесса изготовления цельных блоков зубчатых колес ГТД в производственных условиях.

Апробация работы:

Основные положения работы и ее отдельные разделы докладывались на конференциях:

- Всероссийская НТК «Новые материалы и технологии, НМТ-2006», Москва, 2006;

- Международная школа - конференция молодых ученых, аспирантов и студентов РГАТА имени П. А. Соловьева «Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений», Рыбинск, 2006;

- Международная молодежная научная конференция «XXXIII Гагаринские чтения», Москва, 2007;

- Научно-практическая конференция «Актуальные проблемы авиадвигателестроения», Рыбинск, 2007.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ в различных журналах и сборниках научных трудов, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК - 1.

Структура и объем работы:

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Основная часть работы изложена на 187 страницах машинописного текста, содержит 55 таблиц (из них 28 в приложении), 58 рисунков, библиографический список содержит 122 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Изготовление цельных блоков зубчатых колес ГТД с применением электроэрозионной обработки позволяет уменьшить величину погрешности изготовления (погрешность базирования и обработки детали) и повысить качество сборки за счет уменьшения звеньев сборочной цепи.

2. Проведенное исследование закономерностей изменения параметров качества поверхностного слоя рабочих поверхностей легированных сталей от параметров электроэрозионной обработки показало, что электроэрозионная обработка обеспечивает требования по контактной прочности авиационных изделий, так как дефектный слой на поверхности после окончательной электроэрозионной обработки отсутствует, то есть глубина зоны термического влияния не превышает допустимых (0,08 мм).

3. Исследование показателей нагрузочной способности зубчатых колес на спроектированной установке замкнутого типа позволило сделать вывод о том, что в результате применения разработанного технологического процесса контактная прочность увеличивается для нитроцементированных поверхностных слоев деталей на 5—10 %, для азотируемых слоев увеличивается на 5-8 % с уменьшением шероховатости рабочих поверхностей на 25 % по сравнению с рабочими поверхностями, изготовленными лезвийной обработкой, при увеличении времени эксплуатации в 2,85 раза.

4. Электроэрозионная обработка позволяет увеличить твердость нитроцементируемых и азотируемых поверхностей. Для нитроцементи-руемых поверхностных слоев относительный прирост твердости при глубине диффузионного слоя более 0,79 мм составляет 3 %, для азотируемых слоев — 1,34 % при глубине упрочненного слоя более 0,29 мм.

5. На основе экспериментальных исследований выявлено влияние электроэрозионной обработки на микроструктуру поверхностного слоя и сердцевину зубьев: для нитроцементируемых слоев деталей уменьшается количество остаточного аустенита в 1,33 раза, улучшается структура упрочненного слоя (иглы мартенсита мельче, происходит дробление карбидной сетки); поверхностный азотируемый слой деталей имеет большую протяженность диффузионной зоны из а-твердого раствора и равномерно распределенных высокодисперсных нитридных частиц у-фазы с плавным переходом к микроструктуре сердцевины без четких границ. Это свидетельствует о высоком качестве упрочненного слоя.

6. На основании анализа результатов усталостных испытаний рекомендуется применение методов химико-термической обработки в сочетании с электроэрозионной обработкой в зависимости от условий эксплуатации зубчатых передач: нитроцементация - для изготовления тяжелонагруженных и высокоскоростных зубчатых передач силовых и агрегатных веток кинематических цепей; ионное азотирование целесообразно применять для малонагруженных и тихоходных зубчатых передач.

7. Полученные зависимости контактной прочности от параметров поверхностного слоя: шероховатости, микротвердости и глубины диффузионного слоя, позволяют рассчитать величину контактных напряжений для различных сочетаний материалов и методов обработки.

8. Приведенное технико-экономическое обоснование разработанного технологического процесса показывает экономическую эффективность в условиях серийного производства при годовой эффективности более 500000 руб. при больших затратах на оборудование (затраты увеличиваются в 1,24 раза).

1. Калашников, A.C. Технология изготовления зубчатых колес Текст. / A.C. Калашников. М.: Машиностроение, 2004. - 480 с.

2. Елисеев, Ю.С. Производство зубчатых колес газотурбинных двигателей Текст.: произв.-практ. издание/ Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов, И.П. Нежурин [и др.]; под ред. Ю.С. Елисеев. М.: Высш. шк., 2001. - 493 с.

3. Худобин, Л.В. Контурное электрозионное вырезание -альтернативный способ формирования зубчатых колес Текст. / Л.В. Худобин, С.И. Рязанов, Д.В. Кравченко // Вестник машиностроения. — 1998. -№ З.-С. 19-21.

4. Illinois Manufacturer stays on target with EDM Текст. / Illinois // Model machine shop. 1994. - У. 67. - N 4. - P. 132.

5. McLaren changes Glar with Wire EDM Текст. / McLaren // Metalwork Production. 1995. - У. 139. - N 1. - P. 41.

6. Бойцов, А.Г. Технологические возможности электроэрозионного фрезерования Текст. / А.Г. Бойцов // Полет. 2006. - № 6. - С. 50-54.

7. Калашников, С.Н. Зубчатыё колеса и их изготовление Текст. / С.Н. Калашников, A.C. Калашников. М.: Машиностроение, 1983. - 264 с.

8. Скубачевский, Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели Текст. / Г.С. Скубачевский. — М.: Машиностроение, 1981. 550 с.

9. Никитин, Ю.М. Конструирование элементов деталей и узлов авиационных двигателей Текст. / Ю.М. Никитин; под ред. докт. техн. наук, проф. Скубачевского Г.С. -М.: Машиностроение, 1961.-288 с.

10. Алексеев, В.И. Авиационные зубчатые передачи и редукторы Текст.: справочник / В.И. Алексеев, В.М. Ананьев, М.М. Булыгина [и др.]; под ред. д-ра техн. наук проф. Э.Б. Вулканова. М.: Машиностроение, 1981. -375 с.

11. Крайнев, A.B. Идеология конструирования Текст. / A.B. Крайнев. М.: Машиностроение - 1, 2003. - 384с.

12. Smolenzev, E.V. Improving quality of a linkage of cogwheels Текст. / E.V. Smolenzev, V.P. Smolenzev // TWW-97, Konin. 1997. - P. 135140.

13. Кравченко, Д.В. Влияние качества управляющих программ на точность цилиндрических зубчатых изделий с наружными зубчатыми венцами, полученных электроэррозионным вырезанием на станках с ЧПУ

14. Текст. / Д.В. Кравченко // Вестник УлГТУ. Серия Машиностроение, строительство. Ульяновск: УлГТУ, 2006. - вып. 2. — С. 88-97.

15. Фотеев, Н.К. Перенос материала электрода-инструмента на поверхность детали в процессе размерной электроэрозионной обработки Текст. / Н.К. Фотеев, A.A. Капырин // Электронная обработка материалов. -1986.-№2.-С. 23-25.

16. Генкин, М.Д. Повышение надежности тяжелонагруженных зубчатых передач Текст. / М.Д. Генкин, М.А. Рыжов, Н.М. Рыжов. М.: Машиностроение, 1981. - 232 с.

17. Fl team spurred on by EDM Success Текст. // Machine and Production Engeneering. 1995. -V. 153. -N 3885. - P. 41.

18. Хохряков, Б.Г. Трудный опыт выбора Текст. / Б.Г. Хохряков // Двигатель. 2001. - №4 - С. 39-40.

19. Полуянов, В. Новые электроэрозионные станки Roboform 350 и Roboform 550 фирмы Charmilles (Швейцария) Текст. / В. Полуянов, А. Смирнов, И. Костычев // Двигатель. 2004. - № 3. - С. 12-14.

20. Калашников, С.Н. Производство зубчатых колес Текст.: справочник / С.Н. Калашников, A.C. Калашников, Г.И. Коган [и др.] Под общ. ред. Б.А. Тайца. — М.: Машиностроение, 1990. 464 с.

21. Братухин, А.Г. Современные технологии в производстве газотурбинных двигателей Текст. / А.Г. Братухин, Г.К. Язов, Б.Е. Карасев [и др.]. М.: Машиностроение, 1997. - 412 с.

22. Сарилов, М.Ю. Фрактальная размерность как параметр управления электроэрозионной обработкой Текст. / М.Ю. Сарилов, М.А. Покотило // Металлообработка. 2007. - № 4. - С. 16-20.

23. Зорохович, A.A. Производство высокоскоростных зубчатых колес средних модулей Текст. / A.A. Зорохович, Н.М. Остров. М.: Машиностроение, 1968. - 228 с.

24. Шмит-Томас, К.Г. Металловедение для машиностроения Текст.: справочник / К.Г. Шмит—Томас; под ред. В.А. Скуднова: пер. с нем. М.: Метталлургия, 1995. - 512 с.

25. Полевой, С.Н. Упрочнение машиностроительных материалов Текст.: справочник / С.Н. Полевой, В.Д. Евдокимов. М.: Машиностроение, 1994.-495 с.

26. Гузанов, Б.Н. Влияние структуры и состава цементованного слоя на работоспособность тяжелонагруженных зубчатых колес Текст. / Б.Н. Гузанов, Г.Н. Мигачева, М.Ю. Большакова // Вестник машиностроения. -2006.-№3.-С. 37-38.

27. Рыжов, Н.М. Ионная химико-термическая обработка деталей ГТД Текст. / Н.М. Рыжов, В.И. Громов // Литейное производство. 2003. -№ 1.-С. 17-18.

28. Абраимов, Н.В. Авиационное материаловедение и технология Текст. / Н.В. Абраимов, Ю.С. Елисеев, В.В Крымов. М.: Высшая школа, 1998.-444 с.

29. Шубин, Р.П. Нитроцементация деталей машин Текст. / Р.П. Шубин, М.Л. Гринберг. — М.: Машиностроение, 1975. — 206 с.

30. Рыжов, Н.М. Особенности вакуумной цементации теплостойкой стали в ацителене Текст. / Н.М. Рыжов, А.Е. Смирнов, P.C. Фарутдинов [идр. // Металловедение и термическая обработка металлов. — 2004. №6. — С. 10-15.

31. Гинзбург, Е.Г. Зубчатые передачи Текст.: справочник / Е.Г. Гинзбург, Н.Ф. Голованов, Н.Б. Фирун, Н.Т. [и др.]; под общ. ред. Гинзбург Е.Г. Л.: Машиностроение, 1980. - 416 с.

32. Елисеев, Ю.С. Химико-термическая обработка и защитные покрытия в авиадвигателеСтроении Текст. / Ю.С. Елисеев, Н.В. Абраимов, В.В Крымов. М.: Высшая школа, 1999. - 525 с.

33. Гузанов, Б.Н. Влияние поверхностного упрочнения на надежность и работоспособность зубчатых колес Текст. / Б.Н. Гузанов, Г.Н. Мигачева, М.Ю. Большакова // Вестник машиностроения. 2005. - № 9. - С. 56-59.

34. Горленко, А.О. Технологическое повышение долговечности деталей с криволинейными поверхностями Текст. / А.О. Горленко // Справочник. Инженерный журнал. 2003. - № 4. - С. 60-62.

35. Коцальда, Ст. Усталостное растрескивание металлов Текст. / Ст. Коцальда; под ред. С.Я. Яремы: пер. с польск. М.: Метталлургия, 1990. - 623 с.

36. Трубин, Г.К. Контактная усталость материалов для зубчатых колес Текст. / Г.К. Трубин. М.: Машгиз, 1962. - 404 с.

37. Петухов, А.Н. Сопротивление усталости деталей ГТД Текст. / А.Н. Петухов. М.: Машиностроение, 1993. - 229 с.

38. Копф, И.А. Физическая модель контакта эвольвентного зацепления (заедание, износ) Текст. / И.А. Копф // Вестник машиностроения. 1999. - №8 - С. 21-23.

39. Горленко, А.О. Моделирование контактного взаимодействия и изнашивания цилиндрических поверхностей трения Текст. / А.О. Горленко,

40. B.П. Матлахов // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2007. - № 8.1. C. 3-8.

41. Айрапетов, Э.Л. О расчетной оценке контактных разрушений на зубьях зубчатых колес Текст. / Э.Л. Айрапетов // Вестник машиностроения.- 1999. -№8.-С. 3-21.

42. Корнилов, В.В. Нестационарная термическая модель котакта зубьев эвольвентной передачи Текст. / В.В. Корнилов // Вестник машиностроения. 1999. - №8 - С. 23-27.

43. Курапов, П.А. Усталостная прочность поверхности твердых тел в активной среде Текст. / П.А. Курапов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1999. - № 3. — С. 51-53.

44. Розенберг, Ю.А. Влияние смазочных масел на долговечность и надежность машин Текст. / Ю.А. Розенберг. М.: Машиностроение, 1970. -312 с.

45. Игнатищев, P.M. Зубчатые передачи. Питтинг. Формулы для ориентировочной оценки уровня повышения приведенных кривизн Текст. / P.M. Игнатищев // Вестник машиностроения. 2005. - № 9. - С. 59-61.

46. Игнатищев, P.M. О неиспользуемых существенных резервах повышения долговечности, надежности и точности проетирования зубчатых передач Текст. / P.M. Игнатищев // Вестник машиностроения. 2004. - № 4.- С. 30-32.

47. Фарков, Г.С. Расчет зубчатых передач на контактную прочность Текст. / Г.С. Фарков, Г.Г. Скрачковский, А.Г. Фарков // Вестник машиностроения. -2003. -№ 12.-С. 19-21.

48. Елисеев, Ю.С. Некоторые основные причины заедания зубчатых передач Текст. / Ю.С. Елисеев // Машиностроитель. — 1997. № 9. - С. 5.

49. Гусарский, Б.Э. О характерных чертах модели Блока, модифицированного для сопряженных зубчатых колес реальных размеров Текст. / Б.Э. Гусарский // Вестник машиностроения. — 2002. № 5. - С. 3236.

50. Алисин, В.В. Трение, изнашивание и смазка Текст.: справочник / В.В. Алисина, Б.М. Асташкевич, Э.Д. Браун [и др.]; под ред. И.В. Крагель-ского, В.В. Алисина: в 2-х кн.: Кн.2. М.: Машиностроение, 1979. - 358 с.

51. Икрамов, У.А. Расчетные методы оценки абразивного износа Текст. / У.А. Икрамов. М.: Машиностроение, 1987. - 281 с.

52. Хен, Б—Р. Проектирование и рачет зубчатых передач Текст. / Б.-Р. Хен // Теория и практика зубчатых передач: тез. докл. науч-техн. конф. -Ижевск: Б.И., 1998. С. 264-275.

53. Марченко, Е.А. Частицы износа и процессы в трибоконтакте Текст. / Е.А. Марченко // Вестник машиностроения. — 2002. № 9. - С. 27-31.

54. Авдеев Б.А. Техника определения механических свойств материалов Текст. / Б.А. Авдеев. М.: Машиностроение, 1965 - 487 с.

55. Журавлев, Г.А. О концепции оценки формы профиля зубьев в цилиндрических передачах Текст. / Г.А. Журавлев // Вестник машиностроения. 1990. - № 8. - С. 23-25.

56. Копф, И.А. Триботехника в зубчатых передачах Текст. / И.А. Копф // Вестник машиностроения. 2005. - № 1. - С. 34-35.

57. Айрапетов, Э.Л. Роль кромочного контакта в обеспечении контактной прочности зубчатых колес Текст. / Э.Л. Айрапетов, Э.Д. Браун, A.B. Чичинадзе [и др.] // МиТОМ. 2002. - № 9. - С. 36.

58. Пинегин, C.B. Контактная прочность в машинах Текст. / C.B. Пинегин. М.: Машиностроение, 1965. - 190 с.

59. Михин, Н.М. Трение в условиях пластичного контакта Текст. / Н.М. Михин . М.: Наука, 1968. - 104 с.

60. Суслов, А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин Текст. / А.Г. Суслов. — М.: Машиностроение, 2002. 320 с.

61. Горленко, А.О. Технологическое повышение долговечности деталей с криволинейными поверхностями Текст. / А.О. Горленко // Справочник. Инженерный журнал. 2003. - № 4. - С. 60-62.

62. Крагельский, И.В. Трение и износ Текст. / И.В. Крагельский. -М.: Машиностроение, 1968. 480 с.

63. Крагельский, И.В. Коэффициенты трения Текст.: справочное пособие / И.В. Крагельский, И.Э. Виноградова. М.: Машгиз, 1962. - 265 с.

64. Подмастерьев, К.В. Математическое моделирование вероятности микроконтактирования в трибообъектах Текст. / К.В. Подмастерьев // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2006. - № 3. - С. 3-10.

65. Дрозд, Б.А. Определение механических свойств металла без разрушения Текст. / Б.А. Дрозд. М.: Металлургия, 1965. - 317 с.

66. Гришко, В.А. Повышение износостойкости зубчатых передач Текст. / В.А. Гришко. М.: Машиностроение, 1977. - 232 с.

67. Когаев, В.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность Текст. / В.П. Когаев, H.A. Махутов, А.П. Гусенков. М.: Машиностроение, 1985. - 223 с.

68. Демкин, Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин Текст. / Н.Б. Демкин, Э.В. Рыжов. М.: Машиностроение, 1981. - 244 с.

69. Рыжов, Э.В. Контактная жесткость деталей машин Текст. / Э.В. Рыжов. -М.: Машиностроение, 1966. 196 с.

70. Елисеев, Ю.С. Деформации и погрешности в зацеплении и их роль в работе зубчатой передачи Текст. / Ю.С. Елисеев, И.П. Нежурин // Вестник машиностроения. 1999. -№8. - С. 28-31.

71. Дякин, С.И. Применение расчетных методов при решении задач контактного взаимодействия Текст. / С.И. Дякин // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2006. - № 11. - С. 35^Ю.

72. Воробьев, А.З. Сопротивление усталости элементов конструкций Текст. / А.З. Воробьев, Б.И. Олькин, В.Н. Стебенев [и др.].- М.: Машиностроение, 1990. -240 с.

73. Степанов, В.А. Особенности диагностирования усталостного выкрашивания поверхностей трения подшипников качения и зубчатых передач газотурбинных двигателей Текст. / В.А. Степанов // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2006. - № 9. - С. 3-6.

74. Хаймзон, М.Е. Работоспособность авиационных зубчатых соединений Текст. / М.Е. Хаймзон, А.И. Кораблев. М.: Транспорт, 1983. — 176 с.

75. Камерон, А. Теория смазки в инженерном деле Текст. / А. Камерон. М.: Машгиз, 1962. - 296 с.

76. Ткачев, В.Н. Методы повышения долговечности деталей машин Текст. / В.Н. Ткачев, Б.М. Фиштейн, В.Д. Власенко [и др.]. М.: Машиностроение, 1971. -272 с.

77. Елесеев, Ю.С. Некоторые основные причины заедания зубчатых передач Текст. / Ю.С. Елесеев, И.П. Нежурин // Машиностроение. 1997. -№9.-С. 5.

78. Борович, Л.С. Исследование влияния геометрии зацепления на нагрузочную способность зубчатых и червячных передач Текст. / Л.С. Борович; под ред. М.М. Саверина. М.: ЦНИИТмаш, 1962. - №28. - С. 5-10.

79. Руденко, С.П. Сопротивление контактной усталости цементованных зубчатых колес Текст. / С.П. Руденко // Вестник машиностроения. 1999. - №4. - С. 13-15.

80. Короткин, В.И. К оценки глубинной контактной выносливости эвольвентных зубчатых передач с поверхностно упрочненными зубьями Текст. / В.И. Короткин, Н.П. Онишков, А.В. Гольцев // Вестник машиностроения. 2008. - № 5. - С. 9-14.

81. Иткис, М.Я. Определение запаса прочности при расчете на выносливость в общем случае нерегулярного нагружения Текст. / М.Я. Иткис, М.Г. Тюх // Вестник машиностроения. 2001. — № 7. - С. 22-23.

82. Пинегии, C.B. Влияние внешних факторов на контактную прочность при качении Текст. /C.B. Пинегин, И.А. Шевелев, В.М. Гудченко [и др.]. М.: Наука, 1972. - 101 с.

83. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ Текст. / И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977.-526 с.

84. Айрапетов, Э.Л. Проблемные вопросы расчетной оценки трения и износа в зубчатых передачах Текст. / Э.Л. Айрапетов // Техника машиностроения. 1998. -№ 1. — С. 68-101.

85. Айрапетов, Э.Л. Совершенствование методов расчета на прочность зубчатых передач Текст. / Э.Л. Айрапетов // Вестника машиностроения. 1993. - № 7. - С. 5-14; № 8. - С. 9-18.

86. Сорокин, Г.М. Инженерные критерии определения износостойкости сталей и сплавов при механическом изнашивании Текст. / Г.М. Сорокин // Вестник машиностроения. 2001. - № 11. - С. 57—59.

87. Тарабасов, И.Д. Проектирование деталей и узлов машиностроительных конструкций Текст.: справочник / И.Д. Тарабасов, П.Н. Учаев. М.: Машиностроение, 1983. - 239 с.

88. Иванов, И.П. Испытания зубчатых передач ускоренным методом Текст. / И.П. Иванов // Машиностроение. Сер. Известия вузов. -1963.-№8.-С. 17-19.

89. Школьник, JI.M. Методика усталостных испытаний Текст.: справочник / JI.M. Школьник. М.: Металлургия, 1978. — 304 с.

90. Кравченко, В.Д. Экономическая эффективность процесса электроэрозионного вырезания венцов цилиндрических зубчатых колес Текст. / В.Д. Кравченко // Вестник УлГТУ. Сер. Машиностроение, строительство. Вып. 3. - Ульяновск, 1999. - С. 74-77.

91. Худобин, JI.B. Точность формы эвольвентных боковых поверхностей зуба, обеспечиваемая электроэрозионным вырезанием на станках с ЧПУ Текст. / JI.B. Худобин, С.И. Рязанов, В.Д. Кравченко // Вестник машиностроения. 1998. -№10. - С. 32—36.

92. Худобин, JI.B. Точность взаимного расположения боковых поверхностей зубьев колеса при электроэрозионной обработке Текст. / JI.B. Худобин, В.Д. Кравченко, С.И. Рязанов // СТИН. 1999. - №4. - С. 34-38.

93. Фотеев, Н.К. Технология электроэрозионной обработки Текст. / Н.К. Фотеев. -М.: Машиностроение, 1980. 184 с.

94. Май, JI.B. Влияние поверхностно-активных межэлектродных сред на эффективность электроэрозионного разрушения при единичных разрядах Текст. / JI.B. Май, Г.Н. Мещеряков // Электронная обработка материалов. 1979.-№1. - С. 11-16.

95. Новик, Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов Текст. / Ф.С. Новик, Я.Б. Арсов. — М.: Машиностроение, 1980. 504 с.

96. Тополянский, П.А. Плазменные технологии упрочнения деталей машин и механизмов Текст. / П.А. Тополянский, М.В. Карасев // Промышленный вестник. — 1998. — №8. С. 6-7.

97. Фотеев, Н.К. Качество поверхности после электроэрозионной обработки Текст. / Н.К. Фотеев // СТИН. 1997. - №7. - С. 43-48.

98. Леонов, Б.Н. Технологическое обеспечение проектирования и производства газотурбинных двигателей Текст. / Б.Н. Леонов, А.С. Новиков, Е.Н. Богомолов [и др.]. Рыбинск: Рыбинский Дом печати, 2000. - 406 с.

99. Елисеев, Ю.С. Ионное азотирование при производстве зубчатых передач Текст. / Ю.С. Елисеев // Полет. 1999. - № 2. - С. 53-55.

100. Поляк, М.С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения Текст. /М.С. Поляк. В 2-х т. Т.2 М.: Л.В.М. - СКРИПТ, Машиностроение, 1995. - 688 с.

101. Шнейдер, Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства Текст. / Ю.Г. Шнейдер. Л.: Машиностроение, 1972. - 184 с.

102. Электроэрозионная и электрохимическая обработка. Расчет, проектирование, изготовление электродо-инструментов. Часть 1. Электроэрозионная обработка Текст. / Под ред. Лившица А.Л. и Роша А.: в 2-х ч.: 4.2. М.: НИИмаш, 1980. - 224 с.

103. Miyoshi, К. Surface characterization techniques: an overview Текст. / К. Miyoshi // NASA / TM-2002-211497, Glenn Research Center of NASA. -2002. July. - P. 45.

104. Колосков, M.M. Марочник сталей и сплавов Текст. / М.М.Колосков, Е.Т. Долбенко, Ю.В. Каширский [и др.]; под общей ред. А.С.

105. Зубчанко. М.: Машиностроение, 2001. - 672 с.

106. Орлов, A.B. Испытания конструкционных материалов на контактную усталость Текст. / A.B. Орлов, О.Н. Черменский, В.М. Нестеров. -М.: Машиностроение, 1980. 110 с.

107. Уткин, B.C. Определение надежности зуба прямозубой зубчатой передачи по условию контактной усталости Текст. / B.C. Уткин // Вестник машиностроения. 2007. - № 3. - С. 25-28.

108. Сорокин, Г.М. О природе усталостных разрушений Текст. / Г.М. Сорокин // Вестник машиностроения. — 2004. — № 6. С. 23—26.

109. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. Справочное пособие Текст.: справочник / под ред. А.Т. Туманова: в 3-х т.: Т.2. -М.: Машиностроение, 1974. 320 с.

110. Игнатович, С.Р. Оценка структурно-деформационной неоднородности тонкого слоя материалов методом царапания Текст. / С.Р. Игнатович, И.М. Закиев, Д.И. Борисов // Проблемы прочности. 2008. - № 3. -С. 70-81.

111. Григорович, В.К. Твердость и микротвердость металлов Текст. / В.К. Григорович. М.: Наука, 1976. - 230 с.

112. Белинский, A.JI. Контроль качества термической обработки стальных полуфабрикатов и деталей Текст.: справочник / A.JI. Белинский, В.А. Булгаков, В.В. Горюшкин [и др.]; под общ. ред. В.Д. Кальнера. М.: Машиностроение, 1984. - 384 с.

113. Блох, Л.С. Практическая номография. М.: Высшая школа, 1971.-328 с.

114. Гамрат-Курек, Л.И. Экономика инженерных решений в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1986. -256 с.

115. Жогии, A.C. Технико-экономическое обоснование инженерных решений в машиностроении: Пособие Текст. / A.C. Жогин, Е.Ю. Соколова. -Рыбинск: РГАТА, 2005. 100 с.