автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение долговечности зубчатых колес тракторных трансмиссий путем использования металлсодержащих смазочных композиций

РГБ ОД «ц ¡р

На правах рукописи

ВЕНСКАЙТИС Вадим Викторович

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

ТРАКТОРНЫХ ТРАНСМИССИЙ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ СМАЗОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Специальность 05.20.03—Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов — 1998

Работа выполнена на кафедре .Надежность и ремонт машин* Саратовского государственного аграрного университета им. Н. И. Вавилова.

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор ЗАГОРОДСКИХ Б. П., кандидат технических наук, доцент САФОНОВ В. В.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор РУДИК Ф. Яо

кандидат технических наук, доцент НОВОФАСТОВ-СКИЙ Д. В.

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВИИТиН, г. Тамбов).

Защита диссертации состоится . . 1993 г.

в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 120.72.02 Саратовского государственного аграрного университета им. Н. И. Вавилова по адресу: 410600, г. Саратов, ул. Советская 60, ауд. 325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, д. т. н., профессор

ВОЛОСЕВИЧ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основой механизации сельского хозяйства являются мощные высокопроизводительные тракторы. Эксплуатация тракторов характеризуется сезонной нагрузкой, что требует обеспечения высокой надежности всех агрегатов и систем. Однако уровень эксплуатационной надежности сельскохозяйственных тракторов ниже нормативных требовании. В условиях рядовой эксплуатации ресурс трактора в значительной степени зависит от технического состояния его трансмиссии. Основными факторами, ограничивающими долговечность силовых передач, является износ и усталостные разрушения зубчатых колес. Известные конструктивные и технологические мероприятия, направленные на повышение долговечности зубчатых передач, в значительной степе1ш исчерпали свои принципиальные возможности и не обеспечивают необходимого ресурса. В этой связи приобретает важное значение поиск новых эффективных путей решения данного вопроса. Одним из методов повышения долговечности деталей трансмиссии является применение качественных масел. Смазочная среда, являясь третьим телом, оказывает значительное влияние на долговечность зубчатых колес. Улучшение смазочной способности трансмиссионных масел за счет применения присадок на основе ультрадисперсных порошков (УДП) - наиболее перспективный и экономичный путь повышения ресурса трансмиссии. Многие вопросы, связанные с исследованием этого способа, не изучены. Поэтому разработка новых составов прис- док и исследование их влияния на долговечность шестерен тракторных трансмиссий является актуальной научной и технической задачей.

Цель работы. Повысить долговечность трансмиссии тракторов путём применения в процессе эксплуатации ультрадисперсных порошкообразных присадок в масло.

Объект исследования. Зубчатые колёса трансмиссии трактора Т-150К.

Научная новизна. Разработаны теоретические предпосылки выбора состава присадочного материала для трансмиссионного масла. Оптимизирован состав присадки и её концентрация в трансмиссионном масле. Эксперимен-

тально установлено влияние разработанной присадки на триботехнические свойства трансмиссионного масла и контактную прочность материала зубчатых колес. Исследован механизм взаимодействия УДП, цветных металлов с поверхностью трения и установлено влияние образовавшихся структур на интенсивность изнашивания зубчатых колес.

Практическая ценность. Разработан состав присадки к трансмиссионному маслу на основе ультрадисперсных порошков цветных металлов (положительное решение о выдаче патента на изобретение К» 96120131/04), применение которого обеспечивает снижение момента трения в тяжелонагруженных деталях на 18 %, температурного режима работы деталей на 27 %, износа зубчатых колес на 20..36 %, что позволяет повысить ресурс агрегатов силовой передачи на 39 %.

Пути реализации работы. Разработанная смазочная композиция может быть использована при эксплуатации тракторов фермерами, акционерными обществами, колхозами и другими организациями.

Внедрение. Способ повышения долговечности деталей трансмиссии за счет введения присадок ультрадисперсных металлических порошков в масло внедрён в Аркадакском ОАО "Ремтехпред", Вольском ОАО "Сельхозтехника ", АТУ "Саратовгазавторемонт" предприятия "Югтрансгаз", АОО "Саратовэнерго" предприятия "Саратовские тепловые сети".

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на:

-Межгосударственных научно-технических семинарах «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ» (Саратов, СГАУ, 1995... 1998 гг.);

-Международном научно-практическом симпозиуме «Славянтрибо-4» (Санкт-Петербург, 1997 г.);

- научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ в 1993-1998гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести

глав и общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, включает 28 рисунков и 8 таблиц. Список литературы содержит 185 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ей цель, научная новизна, практическая ценность.

В первой главе приведены результаты анализа литературы. Рассматриваются факторы шшяющие на надежность объектов исследования, дефекты и методы повышения долговечности зубчатых колес. Установлено, что на долю трансмиссии приходится до 24 % всех отказов, а гамма-процентный ресурс её агрегатов значительно ниже требуемого (6000...8000 мото-часов) и составляет 2847...4500 мото-часов до капитального ремонта. Межремонтный период эксплуатации трактора отличается резким уменьшением ресурса и не превышает 50...70 % от доремонтного.

Низкие показатели долговечности силовой передачи обусловлены выходом из строя зубчатых колёс по причинам износа и контактных разрушений. Для повышения долговечности шестерён в тракторостроении используют конструкторские и технологические мероприятия. Применяют гидромеханические и гидрообъемные трансмиссии, осуществляют рациональный выбор материалов, проводят коррекцию и профильную модификацию шестерен, различные виды химико-термической обработки, поверхностное упрочн- ние дробью и т. п.

Указанные способы вместе с положительными свойствами обладают рядом существенных недостатков и не обеспечивают необходимой долговечности зубчатых колес. Поэтому для достижения поставленной цели необходимо уделять внимание эксплуатационным мероприятиям, среди которых особое место занимает смазка. Различным аспектам решения этой проблемы посчящеиы многочисленные работы отечественных ученых: Безбородько М.Д., Венцеля C.B., Гришко В.Л., Грубина А.Н., Дроздова Ю.Н., Климова К.И., Коднира Д.С., Пет-русевича А.И., Райко М.В., Рещикова В.Ф., Скундина Г.И. и многих других. Vix работы указывают на особую роль смазочной среды в процессах износа и раз-

рушения тяжелонагружениых деталей. В целях уменьшения износа для смазки зубчатых передач применяют масла с противоизносными и противозадирными присадками. Из публикаций по исследованию существующих присадок следует, что рассмотренные составы имеют ряд существенных недостатков, среди которых необходимо отметить: повышенную коррозионную агрессивность отдельных присадок к сталям, снижение контактной выносливости материала зубчатых колес, низкую стабильность при эксплуатации и хранении, высокую токсичность и т.д.

Присадки на основе ультрадисперсных металлических порошков не имеют указанных недостатков' и позволяют значительно повысить долговечность зубчатых передач. Научно обоснованных методов выбора состава присадочного материала применительно к условиям работы зубчатых колес тракторной трансмиссии не имеется.

В связи с этим перед работой поставлены следующие задачи:

1. Теоретически обосновать состав металлосодержащей смазочной композиции и ее влияние на ресурс зубчатых колес трансмиссии.

2. Лабораторными и физико-химическими исследованиями изучить влияние разработанной присадки на трибологические свойства трансмиссионного масла и состояние поверхностей трения деталей.

3. Провести стендовые и эксплуатационные испытания, предлагаемой присадки в трансмиссионное масло. По результатам эксплуатационных испытаний установить влияние присадки УДП Бр-К на ресурс трансмиссии.

4. Обосновать технико-экономическую эффективность применения разработанной присадки к трансмиссионному маслу.

Во второй главе приведены теоретические предпосылки повышения долговечности зубчатых передач тракторных трансмиссий. Показано, что при работе трактора температура масла в силовой передаче достигает 80...120 °С. При этом фактическая температура масла в зоне контакта зубьев шестерен выше объемной и может значительно превосходить её. При таких высоких температурах происходит разложение базовых присадок, что ведет к снижению сма-

зывакяцей способности масла, износу и снижению ресурса деталей трансмиссии. Поэтому оценка температур в зоне трения чрезвычайно важна.

В соответствии с работами X. Блока, М.Д. Генкина, Н.Ф. Кузьмина, Ю.А. Мишарина и др. максимальная температура в зоне контакта зубчатых передач оценивается формулой

Skracc = + Sep + Эвсп . (О

где 3» - объемная температура зуба; Sep - средняя температура номинальной поверхности трения; Звсп - температурная вспышка на фактическом пятне касания.

Для оценки 9ср и Эвсп обязателен учет эффективной глубины проникновения тепла на микроуровне, и приведенных теплофизических свойств а1ф> Pup, Спр слоистой структуры микроконтакта при наличии различных пленок, в том числе и пленок смазочных материалов (рис. 1).

Рис. 1. Схема структуры поверхностного слоя фрикционногс контакта зубчатой пары: I, П - контактирующие детали, 1 - граничный масля н1 ;й слой; 2 - поверхностная пленка, сформированная присадкой; 3 - металл детали; с! - ширина площадки контакта.

Расчеты показали, что максимальная температура в зоне контакта имеет величину 400...560 "С. Полученный температурный интервал позволил выбрать в качестве материала для присадки оловянную бронзу, обладающую высокими антифрикционными и теплофизическими характеристиками. Присутствие в масле медного сплава должно способствовать организации эффекта избирательного переноса при трении зубьев, а введение в состав присадки оксида

атоминия обеспечит высокую несущую способность пластичной медной пленке. Формирование на контактных поверхностях медных пленок с высокими те-плофизическими характеристиками позволит повысить триботехнические свойства и долговечность зубчатых колес, т.к. согласно формул И.В. Крагельского и Г.И.Трояновской коэффициент трения Г и интенсивность износа I определяю гея температурными характеристиками:

где С]2, Аи - коэффициенты получаемые в результате обработки опытных данных; 3 - температура в узле трения; ъ - расстояние от поверхности трения; т^, ки, 1и ■ постоянные.

По данным И.В. Крагельского снижение интенсивности изнашивания приведет к увеличению ресурса (<) зубчатой пары

где fij - допустимая величина износа зуба; - интенсивность изнашивания; а -полуширина площадки контакта; X - коэффициент скольжения зубьев; п - число оборотов колеса; Z, - число пар зацепления с рассматриваемым зубчатым колесом.

Третья глава включает программу и частные методики исследования. Программа исследований предусматривала:

1. Разработку теоретических предпосылок к выбору состава присадок и определение оптимальной концентрации присадки в базовом масле.

2. Изучение влияния разработанной присадки на триботехнические свойства трансмиссионного масла и состояние поверхностей трения образцов.

3. Проверку в стендовых и эксплуатационных условиях результатов теоретических и лабораторных исследований, а также определение влияния разработанной присадки на ресурс зубчатых колес.

(3)

/ = [hJ/Ih-2 ■а -Я •п -z, ;

(4)

Теоретическими исследованиями предполагалось установить величину средней температуры на поверхностях контакта зубчатых колёс с учётом строения и теплофизических характеристик граничных смазочных слоев. На основании полученных результатов выбрать состав присадочного материала, и методом математического планирования эксперимента обосновать оптимальную концентрацию ингредиентов присадки в масляной основе.

Исследование триботехлических свойств масла с дополнительно введёнными присадками проводили на мгшинах трения МИ-1М и СМЦ-2 по схеме «ролик - ролик». Образцы для испытаний изготавливали из стали 20ХПЗА ГОСТ 4543-71, применяемой при производстве зубчатых колес тракторных трансмиссий.

Режимы испытаний: нагрузка Р = 1,15...2,7 кН, частота вращения нижнего образца п = 3,12... 16 с"1, проскальзывание в контакте X = 10 %, время испытаний т = 3 ч.

В ходе лабораторных испытаний определяли антифрикционные, проти-воизносные и антизадирные свойства смазочных композиций, а также влияние присадок на контактную выносливость материала образцов. Для сравнительных испытаний было выбрано трансмиссионное масло ТАп-15В ГОСТ 23652-79 применяемое для смазывания тяжелонагруженных цилиндрических, конических и спирально-конических передач тракторов. В качестве присадок использовали смазочные составы приготовленные на основе УДП оловянной бронзы Бр 0-10 ГОСТ 613-79 в сочетании с фторопластом (Фт), ш гридом бора (ВЫ), фосфором (Р), оксидом алюминия (К) и присадку РиМЕТ-Т. Эффективность присадок оценивали по моменту трения, температуре в объеме масляной ванны и на поверхности роликов, износу образцов, нагрузке схватывания, контактным напряжениям, вызывающим выкрашивание и т.д. Момент трения регистрировали потенциометром КСП-2-005 ГОСТ 7164-76. Определение температурного режима осуществляли с помощью хромель-копелевых термопар ГОСТ 6616-74 и потенциометра типа КСП-2-026 ГОСТ 7164-76. Износ образцов за время испытания определяли весовым методом на аналитических весах ВЛА-200-М ГОСТ 24Ю4-80Е с точностью до 0,2 мг.

Шероховатость рабочих поверхностей образцов по параметру Ra оценивали согласно требований ГОСТ 2789-73 на приборе «SARTRONIC-З». Исследование микрорельефа поверхностей трения выполняли на оптическом микроскопе "МБИ-15-У-42". Микротвердость образцов вырезанных из роликов замеряли на приборе ПМТ-3 при нагрузке на индентор 1 Н по ГОСТ 9450-76.

Элементный состав контактных поверхностей изучали на рентгеновском дифрактометре "Дрон-3,0". По результатам лабораторных исследований были выбраны наиболее эффективные присадки, которые испытывались далее в стендовых условиях. Исследование проводили на капитально отремонтированных ведущих мостах трактора T-I50K с помощью стенда КИ-6390 ГОСНИТИ. Оценка износа деталей мостов осуществлялась мнкрометрированием и методом «железо в масле». Микрометраж проводили зубомерным микрометром МРЗ ГОСТ 4381-80. Содержание «железа» в пробах масла определялась по ГОСТ 20759-75 на квантометре МФС - 3.

Эксплуатационные испытания проводили на тракторах разных марок согласно плану {NUT] по ГОСТ 17510-79. Сравнительным испытаниям подвергались трансмиссионное масло ТАл-15В ГОСТ 23652-79 и экспериментальная присадка УДП Бр-К отобранная по результатам лабораторных и стендовых исследований. Эксплуатационные свойства смазочных материалов оценивали по изменению суммарного бокового зазора в механизмах трансмиссии и физико-химических показателей масла. Обработку результатов экспериментов проводили методами математической статистики с использованием ЭВМ.

Четвёртая глава включает определение оптимальной концентрации присадки в трансмиссионном масле расчетно-экспериментальным методом, а также результаты лабораторных и стендовых исследований.

Для определения оптимальной концентрации ингредиентов предлагаемой смазочной композиции использовали метод математического планирования эксперимента, позволяющего использовать кибернетический подход к решению задач связанных с трением и износом. В качестве параметра оптимизации применен симплекс физических величин:

где Г-ф - максимальное значение коэффициента тренш после стабиллизации момента трения, г-10"4; и - износ за время эксперимента, I - температура масляной ванны, °С.

За факторы влияющие на процесс трения принимали: процентное содержание оксида алюминия в порошковой смеси (А), концентрацию олеиновой кислоты С17Н33СООН в масле (П) и общую концентрацию смеси ультрадисперсных порошков бронзы и оксида алюминия в трансмиссионном масле (Б).

Для оценки влияния указанных факторов и математического описания, процесса трения использована модель первого порядка

где Ь - коэффициент регрессии; X], Х2, х3 - кодированные переменные связанные с выбранными факторами соотношением:

В результате постановки полного факторного эксперимента и приведения уравнения регрессии к виду с натуральными значениями факторов получена математическая модель

1 507- /^°-220,1,'7+0'|:581лЯ+0'09б1п/7,п/;+0-081

^об — £.0,462 . ^у0,36+0,1221п5 (8)

Данная модель аппроксимирует зависимость обобщен- ого коэффициента от принятых факторов с погрешностью не более 10 %. Установлено, что наименьшему значению коб в данных пределах варьирования соответствуют следующие значения факторов: А = 10 %, П = 0,25 %, Б = 0,2 %.

Сравнительные трибологические испытания показали, что введение присадок УДП оловянной бронзы в трансмиссионное масло ТАп-15В улучшает его антифрикционные и противоизносные свойства. Полученные зависимости свидетельствуют (рис. 2), что при смазке образцов маслом ТАп-15В момент трения после стабилизации составил 1,75 Н-м и не изменялся в течении всего эксперимента. Добавление в масло присадок УДП Бр-Р, Бр-ВЫ, Бр-Фт, и РиМЕТ-Т спо-

у = Ьо + Ь]Х| Ь2х2 + Ь3х3 + Ь12Х]Х2 + ЬПХ|Х3 + Ь23х2х3 + Ь]23х,х2х3, (6)

(7)

собствует снижению момента трения до 1,7...1,62 Н м. Минимальная величина момента трения в данных условиях зарегистрирована при испытании присадок УДП Бр и Бр-К. Наилучшие результаты в данных условиях получены при испытании присадок УДП Бр и Бр-К. Применение их позволяет уменьшить момент трения до 1,48 Н-м.

1,80

М^, Н м

1,70'

1,60 1,50 1,40

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

т,ч.

Рис. 2. Изменение момента трения при испытании образцов на масле: 1 - Тап-15В; 2 - Тап-15В + УДП Бр-Р; 3 - Тап-15В + УДП Бр-ВЫ; 4 - Тал-15В + + УДП Бр-Фт; 5 - Тап-15В + РиМЕТ-Т; 6 - Тап-15В + УДП Бр; 7 - Тал-15В + + УДП Бр-К.'

Во время трибологических испытаний с помощью термопар определялась температура поверхностей трения образцов и темперватура масла. Проведенные исследования показали, что применение УДП в качестве присадок способствует снижению температурного режима работы трибосопряжения. Характер изменения температуры рабочих поверхностей роликов и температуры смазочной среды во всех случаях аналогичны. Однако величины температур зависят от состава присадки. Минимальные значения поверхностной температуры образцов 0 = 69 °С) и температуры масла (I = 65 °С) отмечены при испытании роликов на масле с присадкой УДП Бр-К. Это на 27 % меньше, чем в случае смаз-

4 /

/С-н

^— Г--, --у- 1- г 1 1

/ ' /

/ 3 / /

с - -—1 --£-^

-п-

ки образцов стандартным маслом.

Улучшение антифрикционных свойств масла ТАп-15В при добавлении надбазовых присадок УДП сопровождалось значительным повышением протн-воизносных свойств. Полученные результаты {рис. 3) показывают, что применение присадок УДП бронзы и РиМЕТ-Т способствует снижению износа в 1,2...2,4 раза по сравнению с износом роликов, смазываемых стандартным маслом.

I ......... I ' I 'I..... I ............ I"

1 2 3 4 5 6 7

Рис. 3. Износ роликов испытанных на масле: 1 - ТАп-15В; 2 - ТАп-15В + УДП Бр-Р; 3 - ТАл-15В + УДП Бр-ВЫ; 4 - Тап-15В + УДП Бр-Фт; 5 - ТАп-15В + РиМЕТ-Т; 6 - ТАП-15В + УДП Бр; 7 - ТАп-15В + УДП Бр-К.

Определение антизадирных свойств граничных смазочных пленок показало,'что введение присадок УДП в трансмиссионное масло ТАп-15В во всех случаях повышает несущую способность и время до возникновения схватывания образцов. Наилучшими противозадирными свойствами обладает смазочный состав ТАп-15В + Бр-К, который повышает критическую нагрузку и время до схватывания на 18 и 30 % соответственно.

Сравнительные испытания на контактную усталость материала роликов показали, что условный предел контактной выносливости (<уг тах) при смазке маслом ТАп-15В с прнсадками УДП оловянной бронзы повышается на 12...40 %.

С целью получения представления о влиянии присадок УДП бронзы на состояние поверхностного слоя образцов и подтверждения теоретических предположений проводились: измерения шероховатости и микротвердости, рентгено-фазовый и термодинамический анализы, изучался микрорельеф. Микроанализ (рис.4) проведенный на микроскопе МБИ-15-У42 показал отсутствие локальных разрушений, следов микросхватывания, пластической деформации и более ровный рельеф поверхностей у образцов испытанных на масле с присадкой УДП Бр-К, что свидетельствует о благоприятных условиях работы фрикционной пары.

Приведенные профилограммы показывают (см. рис.4), что шероховатость рабочих поверхностей роликов при смазке маслом с присадкой УДП Бр-К в 1,9...2,8 раза меньше, чем при смазке стандартным маслом.

Рис. 4. Микрофотографии и шероховатость поверхностей трения образцов после испытания на масле (х 300): а - Тап-15В; б - Тап-15В + УДП Бр-К

- 15В результате измерения микротвердости установлено, что в условиях

смазки образцов маслом с присадкой УДП Бр-К максимальная микротвердость на глубине 100 мкм составила 5800 МПа, а при смазке ТАп-15В - 7300 МПа, что больше на 26 %. Это свидетельствует об уменьшении величины пластических деформаций при смазке образцов маслом ТАп-15В + УДП Бр-К.

Термодинамический анализ модельных твердофазных и гетерофазных реакций, способных протекать в системе Ре-Си-5п-А1201 в присутствии кислорода воздуха и паров воды в интервале температур от 200 до 1000 "С показал, наибольшую вероятность прохождения следующих реакций: 1) ЗРе(т) + 20кГ) = = Ре304(т); 2) 2Ре(т)+3/202(г) = Ре203(т,;3) Ре(т)+ 1/2Н20(г) + +3/402(г) = РеО(ОН)(т); 4) Ре(т) + 3/2Н20(Г) + 3/402(Г) = Ре(ОН)3; 5) Ре(т) + Н20(г) + +1/202(г) = Ре(ОН)2; 7) 2Си<т) + 1/202(Г) = Си20(Т,; 8) Си<т) + 1/202(г) = СиО(т); 9) 2Си<т) + 02 + Н20(г) = =2Си(ОН)2(Т); 10) 2Си<т) + Н20(г)+ С02(г)+ 02(г) = Си2(0Н)2С03

Результаты рентгенофазового анализа образцов (рис. 5) свидетельствуют о наличии на контактных поверхностях пленки толщиной 2,2 мкм, состоящей из Си, А1, Эп и их оксидов.

Рис. 5. Рентгенограммы образцов: а - ролик до испытания; б - ролик после испытания на масле Tan-15В + УДП Бр-К.

Улучшение смазочных свойств масла ТАп-15В при введении в него присадки на основе УДП бронзы можно объяснить формированием на поверхностях трения пленки с высокими трибологическнми характеристиками. В условиях высоких контактных нагрузок УД частицы присадки заполняют микровпадины и поверхностные дефекты, что снижает шероховатость и увеличивает фактическую площадь контакта. Это вызывает уменьшение удельного давления, пластических деформаций на микровыступах и адгезионной сотавляющен силы трения. Свободные частицы присадки образуют несущий смазочный слой более высокой вязкост, что благоприятствует созданию режима жидкостного трения. Сформированная в процессе трения поверхностная пленка разобщает фрикционные поверхности и препятствует прямому контакту образцов. Меньшая доля металлического контакта выступов микропрофиля и низкое сдвиговое сопротивление поверхностной пленки обуславливают снижение механической составляющей силы трения. В результате снижения силы трения и вследствии «залечивания» первичных усталосных трешин увеличивается контактная выносливость образцов. Высокие антифрикционные свойства поверхностной пленки сформированной за счет присадки УДП Бр-К обеспечивали более мягкий температурный режим работы пары трения.

Сравнительные стендовые испытания ведущих мостов трактора Т-150К показали, что средний линейный износ зубчатых колес, работающих на масле с присадками РиМЕТ-Т и Бр-К в 1,38 и 1,47 раза меньше, чем на стандартном масле (рис.6). Результаты спектрального анализа проб масла подтверждают данные микрометража. В условиях смазки бортовых редукторов маслом ТАп-15В с присадкой РиМЕТ-Т содержание железа в масле было на 46 % меньше, а при смазке ТАп-15В + Бр-К на 64 %, чем при испытании на масле ТАп-15В.

Пятая глава включает результаты эксплуатационных испытаний разра-боташюй присадки. Исследования проводились в условиях летней и зимней эксплуатации тракторов. Для сравнительной оценки износостойкости зубчатых передач трансмисс™ тракторов применяли- масло ТАп-15В ГОСТ 23652-79 и масло ТАп-15В+УДП Бр-К.

I, мкм

40 30 20 10 0

1 2 3

Рис. 6. Средний линейный износ шестерен после стендовых испытаний на масле: 1 - ТАп-15В; 2 - ТАп-15В + РиМЕТ-Т; 3 - ТАп-15В + Бр-К

В результате исследований установлено, что изнашивание зубчатых колёс при смазке маслом ТАп-15В с присадкой УДП Бр-К происходило менее интенсивно, чем при смазке стандартным маслом. Величина суммарного зазора в механизмах трансмиссии работающих на масле с присадкой на 20 % меньше, чем в агрегатах смазываемых стандартным маслом (рис. 7). Результаты спектрального анализа показывают, что в течение 1000 мото-часов износ основных деталей трансмиссии при использовании масла с присадкой УДП Бр-К был на 36% ниже износа деталей смазываемых стандартным маслом. Значения физико-химических показателей масла с присадкой УДП Бр-К в сравнении со стандартным маслом изменялись незначительно и не превышали допустимых величин. По данным эксплутационных испытаний было проведено прогнозирование остаточного ресурса агрегатов эксплуатируемых на масле с экспериментальной присадкой. Расчеты показывают, что долговечность агрегатов трансмиссии работающих на масле ТАп-15В с присадкой УДП Бр-К увеличивается на 39 % по сравнению с маслом без присадки.

44

32 30

Т.'-:*.''., й® щщ щш ¿ШШ

§Й ||||

ф, МИН

200 150 100 50

0 500 1000 1500 2000 Н, мото-ч.

Рис. 7. Зависимость суммарного зазора в механизмах силовой передачи тракторов Т-150К от наработки на масле. 1 - ТАп-15В; 2 - ТАп-15В + УДПБр-К

В шестой главе приведен расчет экономической эффективности применения присадки УДП Бр-К в условиях производства. Экономическая эффективность определялась путем сопоставления технико-экономических показателей тракторов Т-150К, работающих на стандартном и экспериментальном маслах. При этом учитывалось увеличение ресурса трансмиссии и снижение эксплута-ционных затрат. Расчеты показывают, что годовой экономический эффект от внедрения присадки Бр-К на один трактор составляет 697,2 рубля, а в пересчете на весь парк тракторов Т-150К хозяйств Саратовской области составляет более 1,3 млн. рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании литературных данных установлено, что низкая долговечность трансмиссии тракторов обусловлена выходом из строя зубчатых колес по причинам износа и усталостных разрушений.

2. Теоретически обоснован состав и разработана присадка (положительное решение о выдаче патента на изобретение № 96120131/04) на основе УДП оловянной бронзы в трансмиссионное масло. Присадка состоит из порошкооб-

*

< ,

2

1 1 1 1—1— —1—1—1—1— —1 1 1—1— г—I-1-1-1—

разного наполнителя полученного при испарении и конденсации пара в плазменном испарителе порошков бронзы и алюминия - 20 % к массе, олеиновой кислоты - 0,025 %. к массе и минерального масла до 100 %. Расчетно-' экспериментальным методом оптимизирован состав и общая концентрация присадки в масле:

3. На основе сравнительных испытаний триботехничеких свойств масла ТАп-15В ГОСТ 23659-79 и смазочных композиций ТАп-15 с присадками УДП (Бр, Бр-Р, Бр-ВИ, Бр-Фт, Бр-К), РиМЕТ-Т установлен, наибольший эффект присадки УДП - Бр-К. Ее применение позволило снизить момент трения на 18 %, температуру на поверхностях трения и в масле на 27 %, износ в 2,4 раза, увеличив при этом контактную выносливость образцов в 1,4 и нагрузку схватывания в 1,18 раза по сравнению со стандартным маслом.

4. Качественный анализ поверхностей трения показал, что применение присадки УДП БрЧС способствует снижению шероховатости в 1,9...2,8 раз и микротвердости в поверхностных слоях на 26 %. Это приводит к повышению контактной прочности поверхностных слоев зубьев.

5. Результаты рентгено-фазового анализа поверхностной пленки сформированной за счет разработанной присадки в трансмиссионное масло свидетельствуют о наличии в ней меди, олова, алюминия и их оксидов.Толщина пленки составила 2,2 мкм.

6. Применение масла с присадкой УДП Бр-К вместо стандартного масла позволило снизить износ деталей в стендовых условиях на 47 %, а в эксплуатационных на 20 % . Расчеты остаточного ресурса показали, что при эксплуатации агрегатов силовой передачи на масле ТАп-15В с присадкой УДП Бр-К их долговечность увеличивается на 39%.

7. Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать для смазывания агрегатов трансмиссии масло ТАп-15В + УДП Бр-К, которое прошло лабораторные, стендовые и эксплуатационные испытания. Годовые эксплуатационные затраты на один трактор класса 30 кН при использовании трансмиссионного масла ТАп-15В + УДП Бр-К снижаются на 121,03 руб., годо-

вой экономический эффект от применения присадки на одном тракторе составляет 697,2 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Сафонов В.В., Нестеров А.Л., Демченко Ю.А., Венскайтис В.В Эксплуатационно-восстановительные присадки в масло // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: Материалы межгосударственного научно-технического семинара. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1996. Вып. 8-С. 11-12.

2. Сафонов В.В., Нестеров А.Л., Демченко Ю.А., Венскайтис В В. Повышение износостойкости деталей машин за счет использования сверхтонких порошков в масле // Улучшение эксплуатации машинно-тракторного парка: Сб. науч. работ. Саратов: Сарат. с.-х. акад., 1996. С.110 -113.

3. Сафонов В.В., Венскайтис В.В. Результаты трибологических испытаний металлоплакирующих присадок в трансмиссионное масло Н Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: Матер. Меж-госуд. науч.- техн. семинара. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, Вып. 9. - С. 23 - 25.

4. Сафонов В.В., Венскайтис В.В. Повышение ресурса трансмиссии трактора новыми смазочными композициями // Улучшение -эксплуатации машинно-тракторного парка: Сб. науч. работ. Саратов: Сарат. с.-х. акад., 1997. С.133 - 137.

5. Сафонов В.В., Венскайтис В.В., Митюшкин A.A. Влияние ультрадисперсных добавок металлических порошков на антизадирные свойства масла // Улучшение эксплуатации машинно-тракторного парка: Сб. науч. работ. Саратов: Сарат. с.-х. акад., 1997. С 138 - 142.

6. Венскайтис В.В. Метод повышения контактной прочности зубчатых колес смазочными композициями // Улучшение эксплуатации машинно-тракторного парка: Сб. науч. работ. Саратов: Сарат. с.-х. акад., 1997. С. 143 - 146.

7. Сафонов В.В., Добринский Э.К., Венскайтис В.В., Митюшкин A.A. Метод повышения долговечности агрегатов машин // Материалы Международ, науч.-практич. симпозиума "Слааянтрибо-4. Триболопи и технология". - Рыбинск, 1997. С. 68 - 73

* , л л А" ■ . */л ; ■ м'

'•>" ' ' , ( "" - I {

V >> • * '

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н.И.ВАВИЛОВА

На. правах рукописи

ВЕНСКАЙТИС Вадим Викторович.

повышение долговечности зубчатых колес тракторных трансмиссий

путем: использования: металлсодержащих смазочных композиций

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители.: доктор технических наук, профессор Б.П. Загородских

кандидат технических наук, доцент В. В. Сафонов

Саратов - 1998

-2-

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 8

1.1. Анализ факторов, определяющих надежность трансмиссии сельскохозяйственных тракторов 8

1.2. Пути повышения долговечности зубчатых колес 18

1.3. Особенности влияние смазочной среды на износ зубчатых колес 33

1.4. Предварительные выводы и задачи исследования 51

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЬШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ТРАКТОРНЫХ ТРАНСМИССИЙ 53

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 61

3.1. Программа исследований 61

3.2. Методика определения .антифрикционных и проти-воизносных свойств смазочных материалов 63

3.3. Методика определения стойкости граничных смазочных пленок 66

3.4. Методика исследования контактной прочности материала зубчатых колес при работе в различных смазочных средах 69

3.5. Методика исследования поверхностных слоев образцов трения 7 0

3.6. Методика стендовых испытаний 71

3.7. Методика проведения эксплуатационных испытаний 7 4

3.8. Обработка экспериментальных данных и оценка ■точности измерений 77

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ И СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ 7 9

4.1. Определение оптимального состава и концентрации присадки в трансмиссионном масле 7 9

4.2. Антифрикционные и противоизносные свойства смазочных композиций 8 9

4.3. Результаты исследования противозадирных свойств смазочных пленок 94

4.4. Влияние присадок УДП на контактную усталость роликов 98

4.5. Исследование рельефа и микрогеометрии поверхностей трения 100

4.6. Микротвердость поверхностных слоев 106

4.7. Результаты физико-химических исследований поверхностных слоев роликов 108

4.8. Результаты стендовых испытаний 114 Выводы 116

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ ПРИСАДКИ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

УСЛОВИЯХ 118

5.1. Прогнозирование остаточного ресурса при эксплуатационных испытаниях 12.2

6. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИСАДКИ УДП Бр-К В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ 12 7

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 131

ЛИТЕРАТУРА 133

ПРИЛОЖЕНИЯ 152

-4-

ВВЕДЕНИЕ

Сельскохозяйственное производство требует применения техники с 'высоким уровнем эксплуатационной надежности. Это обусловлено сжатыми сроками проведения полевых работ. Однако значительная часть современной сельскохозяйственной техники не отвечает предъявляемым требованиям. Простои высокопроизводительных машин' по причине недостаточной надежности составных частей приводят к затягиванию агротехнических сроков, что равносильно потерям урожая. Из-за неисправностей и износа ежегодно простаивает от 10 до 4 0 % машин и оборудования. Это является причиной неоправданно больших затрат материальных и трудовых ресурсов на техническое обслуживание и ремонт [1, 2] . На поддержание работоспособности машинно-тракторного парка расходуется средств в 1,5.2,3 раза больше, чем на приобретение новой техники [1, 3] .

Продолжительность работы трактора до первого капитального ремонта во многом зависит от износостойкости и прочности основных деталей трансмиссии. Причем решающее значение для долговечности трансмиссии и, следовательно, трактора в целом, имеют зубчатые колеса [4].

В решении вопросов повышения долговечности тракторных трансмиссий наряду с конструктивными, технологическими и эксплуатационными факторами особая роль принадлежит смазке. Применение качественного масла может резко повысить износостойкость, и, следовательно, нагрузочную способность и долговечность зубчатых колес. Улучшение качества трансмиссионных масел представляет наиболее перспективный и экономичный путь повышения долговечности силовых передач тракторов., так как менее 'других исчерпал свои принци-

пиальные возможности. Одним из средств улучшения качества применяемого трансмиссионного масла, является использование присадок в виде ультрадисперсных порошков (УДП).

С учетом вышеизложенного цель данной работы заключается в повышении долговечности трансмиссии тракторов за счет применения в процессе эксплуатации УД порошкообразных присадок в масло.

В качестве объекта исследования выбраны зубчатые колеса трансмиссии трактора Т-150К.

Методика исследования включает лабораторные испытания трансмиссионного масла с присадками УДП цветных металлов, испытание ведущих мостов трактора Т-150К на стенде КИ-63 90 ГОСНИТИ, эксплуатационные испытания разработанной присадки в агрегатах трансмиссии тракторов различных марок.

Научная новизна работы заключается:

- в повышении долговечности трансмиссии тракторов за счет улучшения смазочных свойств масла присадками УДП;

- в разработке теоретических предпосылок к выбору состава присадочного материала для трансмиссионного масла создающего поверхностную пленку с высокими триботехниче-скими характеристиками;

- в разработке новой смазочной композиции для смазки тяжелонагруженных деталей трансмиссии;

- в исследовании механизма взаимодействия УДП цветных металлов с поверхностью трения, и установлении влияния образовавшихся структур на интенсивность изнашивания зубчатых колес;

- в получении математической модели процесса создания антиизносной пленки на поверхностях трения за счет УДП цветных металлов и определении оптимального состава сма-

зочной композиции;

- в установлении влияния разработанной присадки на триботехнические свойства трансмиссионного масла и контактную прочность зубчатых колес.

Практическая ценность. Предлагаемая присадка к трансмиссионному маслу на основе УДП цветных металлов улучшает его эксплуатационные свойства: снижает коэффициент трения, температуру трущихся поверхностей, износ деталей, увеличивает противозадирную стойкость и контактную выносливость поверхностей трения/ Применение ее позволяет повысить ресурс агрегатов трансмиссии тракторов на 3 9%.

Пути .реализации работы. Разработанная смазочная композиция может быть использована при эксплуатации тракторов фермерами, акционерными обществами, колхозами и другими организациями.

Внедрение. Способ повышения долговечности деталей трансмиссии за счет введения присадок ультрадисперсных металлических порошков в масло внедрен в Аркадакском ОАО «Ремтехпред», Вольском ОАО «Сельхозтехника», АТУ «Сара-товгазавторемонт» предприятия «Югтрансгаз», А00 «Саратов-энерго» предприятия "Саратовские тепловые сети".

На защиту выносятся следующие научные положения:

- теоретические предпосылки выбора состава смазочной композиции, улучшающей условия работы зубчатых колес трансмиссии тракторов и закономерность влияния поверхностной пленки на максимальную температуру в зоне контакта;

математическая модель процесса трения деталей трансмиссии при смазке маслом с присадкой УДП цветных металлов;

- результаты испытания разработанной присадки в лабо-

раторных, стендовых и эксплуатационных условиях;

- результаты экспериментальных исследований поверхностного слоя образованного при взаимодействии присадки УДП с металлом деталей;

экономическая оценка использования разработанной присадки в период эксплуатации трансмиссии.

Апробация. Основные положения работы доложены и обсуждены на:

- научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ в 1993...1998 гг.;

- Международном научно-практическом симпозиуме «Сла-вянтрибо-4» в 1997 г.;

- Межгосударственных научно-технических семинарах СГАУ в 1995...1998 гг.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 7 статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и общих выводов, списка литературы и приложений.'Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, включает 30 рисунков, и 6 таблиц, список литературы содержит 195 наименований.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ факторов, определяющих надежность транс-.миссии сельскохозяйственных тракторов

Уровень эксплуатационной надежности представляет собой один из основных факторов, от которого во многом зависит срок службы трактора. Именно этот фактор определяет число ремонтов и затраты на их проведение, продолжительность простоев по техническим причинам, а следовательно, и среднюю годовую наработку трактора. Опыт эксплуатации тракторов в сельском хозяйстве показал недостаточную надежность их отдельных узлов и деталей. Это относится, в частности, к узлам и деталям трансмиссии, на долю которой приходится до 24% всех отказов (рис. 1.1, а, б) [1,2,3].

Анализ статистических характеристик безотказности тракторов Т-4А, приведенный в табл. 1.1, свидетельствует, что из подсистем трактора самые низкие показатели приходятся на двигатель и трансмиссию [4].

Согласно данным Е.А. Шувалова [5] при наработке тракторами К-701 до 3000 мото-ч в условиях машиноиспытательных станций наработка на отказ трансмиссии составила 526 мото~ч, ходовой части - 3000, вспомогательных агрегатов двигателя 1306 мото-ч.

Таким образом, наихудшие показатели безотказности среди подсистем тракторов различных марок имеет трансмиссия. Причем безотказность узлов силовой передачи отремонтированных тракторов на 75% ниже, чем у новых [3].

По данным работы [6] межремонтный период эксплуатации трактора отличается резким уменьшением ресурса основных агрегатов, и составляет 50...70% от доремонтного ресурса. При

Наименование агрегата или системы

агрегата Количество отказов Наработка на отказ

на 1 трактор, п

Н, мото-ч

Двигатель Трансмиссия Ходовая система Электрооборудование Навесная гидросистема

7, 34

408 455 1245 5769 1428

6,59

2, 41 0, 52

этом следует отметить, что как в доремонтном, так и в межремонтном периодах с увеличением наработки наблюдается ее уменьшение на отказ и увеличение параметра потока отказов .

Наибольшая часть отказов обусловлена эксплуатационными причинами: неполным выполнением операций технического обслуживания, нарушением графика смазочных операций, применением некачественных масел и, как следствиезначительным снижением долговечности трансмиссии [7]. Согласно ГОСТ 19677-85 нормативная долговечность (80%-й ресурс) трансмиссии сельскохозяйственных тракторов до первого капитального ремонта для тяговых классов 1,4; 2,0; 5,0 составляет 8000...10000 мото-ч, для остальных - 6000...8000 мото-ч. При этом установлены сроки службы от 7 до 11 лет [3, 8]. В условиях рядовой эксплуатации ресурс агрегатов трансмиссии тракторов значительно ниже нормативного и составляет . 2847...4500 мото-ч до капитального ремонта [4, 162], межремонтный ресурс агрегатов трансмиссии 1550...2700 мото-ч [9, 163].

Работа трактора в сельском хозяйстве сопровождается непрерывными колебаниями нагрузки [5, 10, 11].

ходовая система 50%

электрооборудование 3%

трансмиссия 22%

гидросистема 2%

навесная система 2%

двигатель 10%

муфта сцепления 11%

ходовая система 44%

электрооборудование 3%

трансмиссия^ 24%

навесная система 3%

двигатель

гидросистема муфта сцепления 12% 4% 10%

Рис. 1.1. Распределение отказов по агрегатам и системам тракторов класса 20 кН: а - новых; б - отремонтированных

б

Нагрузки, действующие в трансмиссии трактора, непрерывно изменяются как по частоте (в пределах 1...2 с"1) , так и по амплитуде (в пределах ± 60%. средней величины) [11]. Нагрузочный режим характеризуется минимальными и максимальными нагрузками, продолжительностью их воздействия, амплитудой и цикличностью, а также частотным составом.

На нагрузочный режим трансмиссии трактора влияет ряд факторов:

во-первых, конструктивный - мощность двигателя, количество передач, соотношение масс и податливость элементов трансмиссии, тип ходового аппарата и т.д.;

во-вторых, эксплуатационный -. состав агрегата, обрабатываемый фон, скорость движения и т.д.

Влияние скорости движения и состава машинно-тракторного агрегата (МТА) на нагрузочный режим трансмиссии отмечают И. С.Цитович, Г.И.Скундин, А.П.Доброхлебов, И. И.Вайценфельд [12,13,14]. В работе [12] сообщается, что среднеарифметическое значение тягового сопротивления с повышением скорости увеличивается при выполнении пахотных работ на 5...8% на каждый километр приращения. При повышении рабочих скоростей в 1,5...2 раза амплитуда колебаний увеличивается значительно быстрее, чем среднеарифметическое значение нагрузок, что, в конечном счете сказывается на усталостной прочности деталей трансмиссии тракторов.

Нагрузочный режим трансмиссии определяется также характером выполняемой трактором работы. Так, выполнение пахотных работ машинно-тракторным агрегатом сопровождается значительными (30...4 5% от среднего значения) колебаниями тягового сопротивления орудия [15]. При этом уровень нагрузок в коробке передач при включенном переднем мосте

возрастает до 10% [16]. Результаты исследования, представленные в работе [11], показывают, что при малых нагрузках трактора он воспринимал 10...12% нагрузки заднего моста, при тяжелых работах, например, пахоте - до 30%, разгружая этим задний мост. За счет повышения сцепных качеств передний ведущий мост может дополнительно нагружать коробку передач на 15...20%.

Около 90% разрушений деталей машин носят усталостный характер [17]. Это происходит в результате действия переменных динамических нагрузок, связанных с колебательными явлениями и с потерей устойчивости [18, 14].

Нагруженность узлов трансмиссии определяется, как правило, стационарными нагрузками (пахота), но значительное влияние на усталостную прочность деталей оказывают нагрузки при переходных процессах. Можно привести ряд примеров работы трактора при неустановившейся нагрузке: трогание и разгон машинно-тракторного агрегата, включение и выключение муфты сцепления, заглубление и выглубление плуга и т. д.

Переходные процессы непродолжительны, но уровень нагрузок во время их действия в 4...5 раз превышает уровень стационарных, вызывая напряжения, превышающие выносливость материала [5]. При перегрузках дефекты металла после механической и химико-термической обработок приводят к появлению трещин, сколов и поломок зубьев.

Кроме того, динамические нагрузки в трансмиссии вызываются неизбежными неточностями изготовления деталей и сборки, а также искажениями профиля рабочих поверхностей зубьев, возникающих в процессе эксплуатации вследствие их изнашивания.

Зубчатые колеса являются одним из основных элементов силовой передачи трактора и оказывают значительное влияние на долговечность трансмиссии и, следовательно, трактора в целом [5]. На ресурс зубчатых колес при эксплуатации трактора оказывают влияние многие факторы: нагрузочный режим трансмиссии, точность изготовления и сборки узлов, климатические условия, степень загрязненности смазочного масла, качество применяемых смазочных материалов и т . д.

Исследования отечественных ученых по данному вопросу показывают, что уже при отклонении от эвольвентного профиля боковых поверхностей зубьев более чем на 0,3 мм в передаче возникает вибрация выше допустимой. При больших искажениях величина динамических нагрузок достигает 118...147 кН, в то время, как величина ударных нагрузок в редукторе с новыми зубчатыми колесами не превышает 2 9 кН [19, 20, 21, 22, 23,]. В результате ударного соприкосновения профилей зубьев колес нагрузочная способность передачи используется не полностью [24].

На равномерность работы передачи, кроме неизбежных ошибок изготовления и монтажа колес, влияют также упругие изгибающие и контактные деформации зубьев, ободов, опорных валов, корпуса и других элементов конструкции [24], имеющие место под нагрузкой.

При исследовании жесткости главной передачи трактора Е.Е. Чудновским [25].было установлено, что из всех элементов более других деформируются подшипники (61,6%) и стенка корпуса коробки передач (23%). Вследствие этого в собранной передаче появляется взаимный перекос зубьев шестерни и колеса. В результате нагрузка по ширине зубчатых

колес распределяется неравномерно. Как показала практика, концентрация нагрузки оказывает существенное влияние на прочность зубьев [2 6].

Существенное влияние на надежность зубчатых колес трансмиссии трактора оказывают климатические условия их эксплуатации, а именно, температура наружного воздуха. Большая часть территории России находится в климатических зонах, где продолжительность осенне-зимнего периода эксплуатации тракторов колеблется от 3 до 9 месяцев в году, а морозы бывают от -10 до -50 °С и ниже. Тракторы не имеют средств подогрева масла в агрегатах трансмиссии, в связи с этим при, низких температурах трогание �