автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:ПОВЫШЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ОТРЕМОНТИРОВАННЫХ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ ТРАКТОРОВ «КИРОВЕЦ» В ПЕРИОД ПРИРАБОТКИ

Й-2900Ч-

' ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

На^правах рукописи

КАЗЙЕВ Шамиль Магамедович

УДК 631.372:62—585.004.67(043.3)

; повышение Несущей способности

ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ОТРЕМОНТИРОВАННЫХ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ ТРАКТОРОВ «КИРОВЕЦ» В ПЕРИОД ПРИРАБОТКИ

Специальность 05.20.03 — Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ЛЕНИНГРАД— ПУШКИН 1987

работа выполнена в Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор В. Я. СКОБОРОДИН.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

А. А. ЗУЕВ;

кандидат технических наук Е. А. ШУВАЛОВ,- '

Ведущая организация: Всесоюзный научно-исследовательский институт по восстановлению изношенных деталей ВНПО «Ремдеталь»*

Защита состоится . . . 1987 г. в 13 час.

30 мин. на заседании специализированного совета К 120.37.05 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте по адресу: 188620, г. Пушкин Ленинградской области, Академический пр., 23, ауд. 719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ленинградского сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан » ^.... 1987 г.

Ученый секре> специализированн> канд. техн. наук, т Д- и- НИКОЛАЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Дугуацьцость исследова^д. ЮСУП съездом КПСС намечена широкая программа-развития агропромышленного комплекса страны на dase уокорениянаучно-техяичэокого прогресса,.технического перевооружения и реконструкции производства.

В условиях механизированного сельскохозяйственного про- ' изводства для выполнения ПродовольственноЛ программы требуется" надежная вноокопроизводительная сельскохозяйственная - техника- Из поставляемых сельскому хозяйству машин тракторы "Кировец" занимают оообое место. - Высокая производительность и*тех-' нико-зконошческая эффективность делатат эти тракторы одними вэ наиболее перспективных отечественных и зарубежных машин;

¡Коробка передач'является одним из дорогостоящих агрегатов трактора "Кировец",: который во многом определяет его ресурс и , беэотказяость. Одним из'основных элементов, снижающим общие показатели надежности коробок передач, являются зубчатые за-пепленяя. В результате ремонтных воздействий в зубчатых зацеплениях наблцдается увеличенный перекос зубьев шестерен, что значительно снижает их несущую способность.

Повышению качества ремонта коробок передач тракторов "Кировец" посвящена настоящая работа, которая выполнена в Ленинградском ■ордена Трудового Красного Знаменигсельскохозяйственном -институте по алану НИР в рамках целевой комплексной программы "Кнтенсификапяя-90" раздал 0?, задание 0.37.Р.19 "Разработать методы повышения'надежности отремонтированных. . высокоэнергонасыщенннх.тракторов". . '..

Неяь работа. Повышение"несущей способности зубчатых колес * отремонтированных коробок передач тракторов "Кировец" в период приработки'применением твердых смазочных покрытий (ТСП).

~ методака расчета1 контактных напряжений* для Зубчатых зацеплений' отремонтированных коробок передач': '

. ' - оптимальный состав твердого смазочного покрытия на ' основе фторлонопого лака и медного порошка и режиш его нане-сеная; ■

- данные о работоспособности зубчатых передач с твердым смазочным покрытием..

Рракти^е<;уд5т_чеш10<?хь> Предлагаемый технологический метод ПОВМШЙНИЯ Hpf-уптдр fTWnfUtfwnr на основе при-

. Г1»тральвп ■ | ■'■:*' j

CüísKtcsiii

Гс- -rs I „ _

меневпд меднофторопластового ТСП позволяет.нагружать отремонтированное коробки передач номинальной нагрузкой,' что позволяет исключать эксплуатационную ойкатку. 1 . .

уздедпеняе результатов иссле^орянт;!*. Разработанная технология повышения несущей способности зубчатых зацеплений отремонтированных коробок передач внедрена на Октябрьском ремонтном заводе ПО "Ставропольремагроаром".

^ГГРГи^ГСц^ рд^отц. Основное рьзультаты.исследований доложена а-одобрены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Ленинградского СХИ в 1906-1987 гг.

. л ГТублпкапия. Основные положения диссертации опубликованы ■ в двух статьях. Подробной изложение материалов по отдельном ' разделам дано в двух научных отчетах. ' ,

. Структура и .рбъем дидоертацзд.' Диссертация состоит из - ' введения, шести разделов, общих выводов и приложений, включает 121 страницу текста, 24 таблицы» 40 рисунков» список литература 118 наименований.

' . СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ' •

Состояние вопроса и задачи исследования

Вопросами исследования надежности трансмиссий тракторов. и методаш повышения их долговечности занимались шогие уча-' ныегЭ.Л.Айрапвтав, М.Д,Генкинл В.А.ГршкоГ ЮЛ.Дроздов,' . К.И.Заблонс1шй, С.А .Нофин ов,, В. И.Казарцев ,'Я.Г, Кис тьян,, .. В*М»Кряжков, Р.В.Кугель, В.Н.Кудрявцев, И.А.Мишин, А.И.Петру-севич. Д.Н.Решетоь, Ы.М.Саверин,. Г.Й.Скундин, В.Я.Сковородин, В.П.Сут:лш, И.Е.Ульиая, М.МДр1Пц0в, Л.Д.Часовников, Г.П.Шаро--вов, Б.А.Шувалов в др. ' ' ■ ■

■ ■ Анализ надежности агрегатов и тракторов "Кировоц", методов обеспечения приработки легален траксмиссик после ремонта : и методов,.повшаищих несущую способность зубчатых передач, показал, что надежность зубчатых колес отремонтированных коробок передач недостаточна. Несущая способность:их определя- . ется:в основном прочностью активных поверхностей зубьев. Наименьшую. несущую способность имеют зубчатые колеса с муфтовым. вепцом на ступице и сопряженные о ниш- шестерни. Наиболее нагруженной и наименее долговечной является зацепление пары : шестерен 700.17.01.077 и ?00А;17.01.076-1.

2 " ■ . "■л' 1 ■■''",■'■"'" ''

Обкатка является важной заключительной технологической операцией при ремонте коробок передач, в результате которой'' < рабочие поверхности; зубвев- шестерен должны быть подготовлены- . «восприятию эксплуатационных нагрузок; 1фатковрегленная обкатка' без- нагрузки ,. которой ограничиваются ремонтные продпри— : втюг,- позволяет только проверить правильность сборки-и уточнять регулировки,- Эксплуатационная обкатка" продолжительностью-, 60' часов не может практически.обеспечить полную, приработку ■ зубчатых передача ,.'

Существующие- методы ускорения приработки-зубчатых-передач не-позволяют провести ее в условиях стендовой обкатки.

Наиболее доступным для условий ремонтного производства: методом повышения несущей способности зубчатых колео напери-; од их приработки может быть-нанесение на рабочие поверхности 1 зубьев шестерен слоя ТОТ с п<шмерннм связушим* ■

На основании проведенного анализа сформулированы следу-шив задачи, исследования,.

I. Исследованиевлияния ремонтных:воздействий На несущую способность зубчатых передач.- '

2., Выбор и оптимизация-состава ТСП с полимерным связующим...

3. Исследование влияния ТОТ на несущу» способность зубчатых колес; при обкатке, коробок передач. ■

4. Производственная проверка эффективности применения ТСП для повышения несущей'способности зубчатых колес отремон- . тированных коробок передач я технико-зкорогагческая опенка..

Теоретические вопросы повышения несушей способности -зубчатых:колес отрсмонтированных коробок передач - ' В традиционном.прёдставлении несущуя'способность зубчатых передач связывают со способностью зубьев сопротивляться изгибащим:и-контактным напряжениям при-передаче крутящего момента и различиям видам изнашивания, возникающим в экешгу--атации;.Обобщение большого количества работ позволяет'выделить следующие факторы ремонтного производства, .Елирщие на

несувдую способность зубчатых передач:.....

— установка'при ремонте агрегатов новнх, воестановлент ных и частично изношенных деталей; что изменяет-кинематяче-ские и. динамические параметры работы передач* особеннопри: обезличенном ремонте;;

.■ - ; '- ' 3 •

- использование деталей с отклонениями по точности взаимного расположения рабочих поверхностей, в первую очередь корпусных доталей.'что вызывает различного рода перекосы в зацеплениях;

- отклонение от требований по качеству районах поверхностей восстановленных и частично изношенных деталей, что уменьшает номинальную и фактическую площадь контак?4^в

.'сопряжениях; ■■.■■■ : - недостаточное качество сборочных в регулировочных работ, что вызывает перекоси в зацеплениях и осевое смещение .шестерен относительно друг друга;'

- плохая обкатка агрегатов после ремонта л подготовка ■ их, к восприятию ■ эксплуагадаощ}ьгх нагрузок* .

. В результате указанных выше факторе® зубчатые передачи-работают с перекосом, что приводит к неравномерному распределению; нагрузки по длинезуба, ■

■ В раде исследований показано,- что несущая способность зубчатых колес коробок передач тракторов определяется уровней ронтактяых напряжений на рабочих поверхностях зубьев. Поэтому оценка-влияния различных ремонтных воздействий на несущую способность зубчатых передач производилась по изменению велн-чгацксщтакгннхнапряжениАнапримерепарышестерен 700.17.01.07? и 7004.17.01.078-1 с использованиш методики Э.Л.Айрапетова. После рада прербраэований - формула для опреде-левия контактных, напряжение имеет вид л.

где б; - ширина .зуба.шестерни 700.17.01.077, м; ; ■.,':■

Г- угол перекоса, рад; ■ . ■ >

- модула упругости.ыатериалатестерни, МПа;. . • ■ '-т диаметр, делительной окружности зубчатого колеса,

^ — приведенный раялуо кривизна профилей зубьев, м;; - - угол/зацепления:в торцевом сечении; град;

М - крутящий:момент, действуший наГэубчатое колесо,

Ан&лизформулы'{Х)показывает, что наибольшее влияние на ■ уровень'контактных напряжений оказывает угол перекоса,, особен-во для зубчатых колес отремонтированных коробок передач^

Расчет угла перекоса представляет собой определенную трудность и зависит от особенностей конструкции передачи,

В зацешгэняи исследуемой пари шестерен угол перекоса ' можно представить в виде составлятоих ..

у» ЛУ* V V

где ¡ш - соответственно, углы перекоса колеоа и шестер-

ни относительно начального положения, вызванные накопленными погрешностями я упругой дефор-мациеП элементов передач; .-- технологический перекос зубчатого зацепления,

г - (г,

. V * К( Ьг С2)

где ■ ■ аНцЛГЦ— зазоры в подшипниках, м;

$ - упругая деформация подшшткбв, м;

зазоры в сопряжениях внутреннего и наружного колец подшипников, м;

К, - коэффициент податливости зуба шестерни, характер«--. - эудащиЯ распределение нагрузки по длине зуба.

' ■ «г-

где1, ' - величины износа рабочих поверхностей шестер-

ни и вала по центрирующему даачетру, м;

5щ - номинальный зазор меяду шестерней и валом по центрируют ему диаметру, м;

Ь* - ширина ступицы шестерни,'м. : ' Угол: взашлиого "териологического" переноса зубьев

пары цилиндрических-зубчатых колес определяется следующими неточностями:

— отклонением зубьев от заданного (теоретического) направления ; ■■ ' " 1 ' ' ■ ■ . ■ 1

- непараллельностью и перекосом осей врацения парных зубчатых колео.

. Из-за отсутствия данных по погрешностям направления зуба и непараллельности осей вращения шестерни и колеса в дальнейшем анализе учитывался только угод перекоса: Хл »вызванный перекосом осей валог шестерни и колеса ия-за нарушения пространственной геометрии картера. По данный проблемкой лабора-

тории ДСХ11 среднее значение его равно 5-Ю рад.

Таккм образом максимальный сушаркый угол перекоса определяется ао формуле

ьТМй

. . ' ' . - - — - I» ,

где ■ , Ь/ — раостояние между опорами;' ■ ..

К. " руащия, возникавшая в муфтовом соединении при . наличии аесооскостм; ■ • V " • 2 • число "шариков в подшипнике; ....

- :■ 8 - джина зуба муфго.' Знак {+) о вероятность» 0,8;знак (-) о вероятностью 0,2.

•Тая как параметра характеризующие .

ремонтные воздействия» являются случайными величинами,. то доя исследования их влияния на показатели нагружеяности эуй- -чатого зедепленая бия использован метод статистического моделирования, для чего был разработан алгоритм раочата и составлена программа дая ЭВМ ЕС-1033. Для упрощения моделирования в качестве обобщенных,параметров приняты: И, -суммарный зазор в подшипниковом узде Ь.} т-ьЫ^} Их .'- суммарный зазор вал-« еетеркя » Ци + Уб* •

Результаты моделирования показали слёдушеа: в коробках передач", сжйшлектоваквых из деталей, .у которых величина износа рабочих поверхностей находится в пределах допускаемых.. нормативно-техническая документацией, угся перекоса изменяется в сиротах пределах от1,6»10~^ до 3,9.10"® ряд. Средне о значение его составляет 2,7.10"® рад. Величина угла перекоса пражтичесря мало зависят от кутящего момента на ведущем валу. Наибольшее влияние на угол перекоса лкаэнвегот сушардый эаэори и •(рие.1). При номинальном крутящем моменте, равном 1000;Я»ы, который обеспечивается на всех передачах П,Ш,1У режимов при сцеплении колее" трактора с грунтом У » 0,7, в'зацеплении шестерен 700.17*01,077 а 700А.17.0Г.078-1 со'средним углом перекоса <2,7-КГ3 рад) номинальная площадь контакта составляет 18-20 % от расчетной (рис.2). Величина контактных нагфяиекий может достигать

tiJ

.ММ ШбШоИ^

0,00 Qff 0J3mfyS

■Л —v

Ряс,I, Зависимость угла перекоса от суммарных зазоров /// (а) , и <<5)

5000 Шэ, что в 4,4 раза превышает допустимое значение . (рио.З).

Применение ступенчатого режима натружепия коробок передач для таких углов перекоса при.обкатко нецелесообразно, потому что Баштана контактных напряжений в исследуемой паре уже на . I ступени нагружения (25 % от номинала) может достигать 4300 МПа, что превшаот допустимое эначегае а 3,7 раза.

Для снижения уровня кон-: тактнмх налршшняй в эацепле-

4 S fOpai S

■Рис.2, Зявксгтмость ног-ияаяв- ■ пой плошади KOBTiucva от угла перекоса ъ зацеплении шеоте- ■ ■petr 700.17.01.0*7 и - 7С0А.17.01.070-1

ими шестерен 700.I7.0X.f77 В 700А.17.01.078-Гнеобходимо pan- ■ меры деталей, влияших на угол, перекоса зуйьев шестерен вое- , стянавливать до нои-таъьннх. Однако и при этем величина контактных нагфялений при нготнальноЛ нагрузке- мояет достигать 4000 Ша, что препянает долустоща в 3,5 раза, .Поэтому для ■ предотнрапения повреждения рабочих дореруноетой зуйьев шестерен в такой ответстгек/шй период кх рлйотн, к?к прира(1отка>не-ос!хо.пз:мо' позвать их несуную способность другими методам«.

. Для высокотвердпх зубьев шестереп короток передач,е на-чашшЯ. период рзботн характеризуемых устапостпкм выкрашиванием и анедою»«и,.по»»ыеииг месучеЯ способности можно обеспечить

Рнс.З. Зависимость контактных напряжений в зацеплении шестерен 700.17.01.077 и 700А,17.01.078-1 о'г крутящего момента на ведущем валу на 1,П,Ш,1У передачах '

увеличением фактик-ческой площади контакта я сниже- ■ нием коэффициента трения скольжения.. Для этой цели наиболее простым и доступным в уело- : виях ремонтного .производства шляется применение 10 ¡2 }ОН*}4 твердых смазочных

ПОЕфЫТЗд С ПОЛИ- .

мерным свяэушзд. 'ГСП увеличивают несущую способность зубчатше ко-

ле*;, увеличивая число микровнетупов, которые воспринимают нагрузку, снижая тем самым ьеличину фактических контактныхна- , пряжений. Кроме того, ТШ снижают касательные напряжения на поверхностях трения, так как прочность его на сдвиг значительное нижа» чем металла зубьев шестерен, на которые онинанесе- ; вы; При атом необходимым условием является полное заполнение межконтактного пространства медау контактирующими поверхностями зубьев антифригадаонным наполнителем, то'есть коэффициент заполнения по объему. / ;

: Формула для определения коэффициента залолнения получена в виде

к _ (Ьш + Их) Кн

<6)

где

Кн - коэффициент наполнения по объему; Нв(,Нвг- соответственно,'наиболытае высоты волн профиля • поверхностей зубьев шестерни и колеса; (¿ра_ соответственно, наибольшие внеоты выступов

профиля поверхностей зубьев шестерки и колеса^ йН- сближение поверхностайзубьев шестерни и колеса ■ под Нагрузкой.

Проведенный анализ показал,' что для лучшего распределения ТСП но поверхности зубьев и получения эффекта заполнения связующий ш1фотрещин необходимо наносить 'покрытие на шестерню и колесо. Наиболее эффективно 'ГСП с полимерным связукг^м . работает на поверхностях с шероховатостью 5-7 классов. При этом для обеспечения,, условия Кпри сушарноЗ толтане покрытия 60 мкы серийных ТСП для поверхности о fig 20 ккм необходимо Кн > ■ 27 ,Ь %, для fta*в 2,0 ыкм - /С* ^ 19?, Анализ условий работы зубчатых передач позволил.определить требования к связующему веществу.« антифрикционному наполнителю ТСП. Связующее вещество должно иметь высокие антифрикционные свойства и. механическую прочность в сочетании с упругостью я достаточно высокой теплостойкостью,- обеспечивающее эластичное состояние граничного слоя при высоких парамэт-. pax эксплуатации. Оно долшо обладать также высокой.адгезионной прочностью, малой усадкой л низкой вязкостью, что позволит вводить в него различные антифрикционные заполнители. В качестве свяэукщего вещества выбран алтифривдионннй фторлоковый лак ФЕЗ-74Д (ТУ 6-05-I6I7-78)..который отличается относительно высокой теплостof/костш та стабильностью свойств при повышении температуры, а также Хладнотакучеотью и низкой теплопроводностью. '

При выборе наполнителя для,ТОТ учитывалось то, что в условиях кратковременных процессов высокоскоростного трения материалы контактирующих-зубчатых пар не успевают прогреваться на всю глубину, поэтому в теплопоглащеним участвуют тонкие поверхностные слои. Анализ физкко-механическах свойств таких пластичтяс'металлов, как медь, бронза, свияец и-др., показал, что медь как наполнитель будет лучше остальных. ■

.Формула для определения оптимального значения коэффинаен-та наполнения по массе для: ТСП (лак ФБФ-74Д+мель) представлена в виде

Кн=-0,ъъ — (7)

где = 8,93 т/гя3 - плотность-меди;

j^j = 2,2 т/м3 - плотность фторопласта;" «' л' 6,6 - коэффициент усуппш лака ФБ5-74Д прк ш,*-

пературе 100-120

" ' ' ' 'Э

Оапшальйны пля данного ТШ коэффициенте« наполнения по массе является Км -20 '„.■.■;.'■■..'■'.'.

: Методика 'экспериментальных'' исследований ■

Б дшной главе приведена структурная схемаобщеА методики исследования, описано оборудование« приборы,, изложена методика обработки отгених даадах и оденки погреинсмэтэй.

Для определения работоспособности вубчатнхпередачизмв-ршиоь медушив параивтрн! пятна контакта; микротверцость, отклонение профзяля» шерохов&1гоо'п,, линвйн1гв размеры^ вибро»,: ускорение, температуравзоне выхода из зацепления. При изма-ренш испо^зстадаоь.совремишне метады и средства: метод от~ початков,: метод: слепков^- профюгаграф-прсфцтометр модели- 201, ; евсльвентомер\гй -450 фирмы ,'Карл ЦеЙс", твердсмарШТЗ, микроскопы МЭД-6, МШ-7,'диагпостичеокая установка КИ-13940 ГосШГСИ. '.>

Экспериментальные, исследования выполнены в лабораториях кафедрн ремонта машин ЛСХИ, ,н&. Октябрьском ремонтном. заводе ПО "Ставропольремагропром" и в хозяйствах Ставропольского края. ,

Исследование и опттотз вцил твердого смазочного -покрытия для повмвения несущей способности зубчатнх передач

Предварительная. оденкг' эффективности покрытия и выбор антифрикционного наполнителя произведены на основе однофак-торного. эксперимента с четырьмя уровнями. - Испытания. производились на машине трения СМЦ-2, материал образцов - тождестве^ нен материалу'зубчатых кодво - сталь £йхГНР, тв зрдость 11РС . 56» диаметр 0,035 м,' удельная нагрузка в контакте 6500 Ц/м, смазка - МШГ.-В качестве функтаЯ откликов выбрани:

- продолжительность работы-до ьаедания'К , ьин; температура'в зона тления в мемент наступления заедания % , °с. • ■■■.-.'■ "О."- ■■■

Уроаг«» факторов имеют'кчественнЕй. характер.'

Исследовались.твердые сказочные событии со следующими.' антифрикционными наполнителями:. ' ■ ;

' - лап. ТО % кед»;-

- лак ФВФ-74Д +■ 10 % бронзм; ' '

- лак ФБФ-74Д +10% свинца ..-'■'■

. в сравнении с работоспособность» образцов без покрытия. Результаты испытаний показал«, что наиболее о$фактвнш по критерию продолжительности райоти до заедания-является покрытие о наполнителем в виде .' .' .-' -.*"'

120

ш

Тк

100 90

ВО 70 60 50

[Д -е

/л щ

в М0А т/7? за* ГШ

II I

свинца, которое' увелича-■ вает. продолжительность работы образцов до йае- ' дания по сравнению о непокрытыми в 2,4 раза.• Применение покрытая о наполнителем в виде медного порошка и бронзовой пудоы увеличивает ггродоляиталь кость рабо- . ты до заедания в I,? и 1,5 раза (рио.4).

Тагам образом, ■ . исходя из результатов исследования, а также доступности наполнителя, требования к его физико-механическим, свойствам и влияния, , которое он может '. оказать на о*фужаадуо сре— _ ду, для дальнейших исследований в качестве антифрикционного" Наполнителя бш! выбран медаьсЯ электролитический порошок _ (ГОСТ 4.960-75). ;■ : • т' ■. '■/■.'

• . Для оптимизации'процентного содержания меди в покрытии,._. температуры и продолжительности терыообработют покрытия был' использован статистический метод планирования ыногофакторного : эксперимента с применением ротатабельного центрального композиционного плана, который позволил получить математические модели влияния факторов на принятые функции откликов. Проверка однородности дисперсий параллельных опытов производилась по критерию"Кохрена. Определение коэффициентов регрессии производилось при помощи метода наименьших квадратов на ЭВМ ЕС-1030. .

Уравнения регрессии.в закодированном вяде имеют вид

0 4 8 12 16 2024*ш2&

Рво.4.Зависимость температуря смазки в зоне контакта о^разда-контртело от продолжительности исшггалий бея покрытия (4> и при применения покрытия на основе лака ФБФ-74Д о наполниталяма: I - медь; 2 - бронза; 3 - свинец

-Где ~ процентное содержанка меда в ТСП, %\ •.

Хг - температура термообработки.покрытия,

- продолжительность термообработки покрытия, мин, .

Прозерну статистической значимости коэффициентов протйо-

далд с помощь» £ -критерия (критерия Стывдента). Статкстиче-• окне незначимые коэ^вдганты'бвли исключены яз моделей,.'Анализ моделей выполнялся о понощыо двумерных сеченаЯ. При этом ресалась ..зоыпродссная задача, в которой требовалось найти

'40Г" : У У | 1 значение факторов, да- .

юшх ■ максимальную продолжительность работы '' образцов до' заедания при минимальной температуре в контакте в момент заедания. Результаты расчетов графически представлены на рис.5 и 6, При анализе ■ подученных двумерных сечений закладывалась

70 ко Ьо)оонзжтт/50™т(> требования: •■>■ теппершпцра термабЬабдтки ~ иэ теоретических ис-ПОкрЬИГ,иЯ) °с - Следований следует,что 'Рап.З-Вшяаио на работоспособность со- при суммарной толщине ' прятания температуру тгрмаобработки -И покоатия 200-24П' мкм . содержания меди л покрытии (пэодоляв- покрытия ыкм тсльность термообработки 40 кинут). условие заполнения шк------ работа до заедания;

температура з контакте

ронеровностьй поверхно-

стей зубьев частиаамя меди будет выполняться при содержании медз с покрытии в количестве л % (по--объему), что составляет ■ 17 % по массе. Поэтому при поиске благогриятпого сочетания факторов, .фактор - процентное содержание меди'(по мессе)' в . покрытии рассматривается в интернало г?-40 %1.

. - для упрощения нанесения покрытая на повврхрооти зубча- . тих колес г условиях ремонтного производства при выборе благоприятных сочетаний.продолтательноотр и тчмпературч тзрмообра—'

ботки предпочтение отдавалось их минимальным значениям.

Анализ двумерных ' - -

сечений и поиск комлро- НО ■ шсса между двумя крите- й риями 0ПТИМД2ЩЦШ пока- ' зал, что наиболее благо- « 13& приятными сочетаниями факторов для исследуема- и

■ го ТСП являются:

^-содержание меди в покрытии 20-24 л (по ■ " массе); . \Xjj- температура термообработки покрытия 95-110 °С; Хг продолжительность тер-

Рис.6. Влияние на работоспособность " . ■ - . соуряжегжя температуры и продйляя-

■' ■ * -. ■ ■ тельности термообработки покрытия .

■'■'■.'■-.;,','.:.: . (содержание меди в покрытии.20 %),

. ---— -работа ло заедания;-'

- . - температура в контакте

Исследование влияния твердого смазочного покрытия на -несущую способность зубчатых колес при обкатке коробок' " передач

С цель» оценки влияния ТСП: (лак ФБ$-74й.4.20 % меда) на • несущую способность зубчатых- передач были проведены два оерии • ' стендовых и эксплуатационные испытания.-

В первой серии стендовых испытаний осуществлены три спо- ' ' соба приработки шестерен продолжительностью 30 ч каждый. Срав-

■ нивалмоь следующие режимы■ приработки: ступенчатый, номинальный и номинальный с ТСП шестерен (700.17.01.077'и 700А.17.01.078-11 За 30-часовую приработку во всех трех вариантах приращение пдо-

: кади пятна контакта но произошло, что объясняется мелим наносом . поверхностей зубьев, не превшапггм'10 мкк.. .¡*

-'-_'. .Увеличение микротвердоси» иопярхностей зубьав шестерен " : 700.17.01^07? с покрытием после обкагки меньше по еревнента» со

отепэнчатш к номинальным реяшамя- кагругения в 2 и 3 раза, при этом площадь: поражения №кропиттингом у шестерен о покры-тгем состагила 0-5$, уваряантов оо ступенчатЕМ-и иоманаль-«глл погружением, соотестствекно,. 10-15 % и 30-40 Я. Это рви-дзгельсхеуег о том, да ТОН снижает упровень контактных налря--жоний и чвтенслвнооть- процесса; патткнгообраэования.. .. '

Длительные ксснтачля пестерен .700А. 17.01.085 с твердым ' смазочных покрьтием прз нагрузке,.равной 1,3 Мн\ показала;, что лгри ксхшщсй шероховатости поверхностей зубьев ■ ■ Я а. *= 1,25-2,5'игад ТСП- сохраняет работоспособность до образования установившееся октдкальноД шероховатости.поверхностей.: ..." ..... /' ... •

Опенка качества работа зубчатых передач при проведении эксплуатйдаопяых испытана!} производилась наоснояе бззразбор-ных методов путем измерения.параметров'вибрация - виброуско-ренля промежуточного и грузового, валов..Результата испытаний отремонтированных коробок передач на обкаточном стенде без натру зга показали, что при щшдененет TGU всличша вкбро-. ускорения снижается в1,7-1,9 раза при. кшплектованми короб- -. кз ковкая шестернями ч п 1,9-2,0 раза при использовании-частично изношенных-шестерен. ' *-'-'.'

■ Затачина вхброускоренкя промежуточного и грузового ва-. V лов коробок передач стрвмонтированных тракторов, отработав- -■" иих'е эксплуатации 400-650 моточасов о иеютернякн, покрытыми ТСП, ?леньде в 1,5-1,7 раза; чем с сестернлмп без покрытия,- Ото евздетольотг.ует о том, что ТС31 создает бnaroirptr-«гныз условия дат работы зубчатых передач..•

*. Рекомендации производству к внедрэниз

Вш:аи;.екн1гЯ комплекс!исследований и производственная проверка результатов на- ремонтном предприятии и в эксплуатация позволил рекомендован, дач совшйнкя несущей способности: губчатых юлос отремонтирогданьж коробок передач нанесение -;ta их рабочие поверхности - твердого смазочного пс-крнтия: на ос—

нов в лака СБФ-74Д с наполнителем из медного порошка ЕШ-1 {ГОСТ '4960-75) с размером частиц -0,1 ш в количестве 20 % по массе. ' -■'..'.■■ •

Прелагаемый способ Енедрен на Октябрьском ремонтном заводо ПО "Ставропольремэгролром".' Зконошш от внедрения ЮТ . получается за счет исключения эксплуатационной обкатки посла ■ замены коробки передач и составляет Г4С,12 руб.'ка один трактор;

* . - ■ Обска ВЫВОДЫ. '■'■.'

I,.В отремонтированных коробках передач в результате ис-. пользовачия деталей с отклонениями параметров от номинальных значений эубчатыо передачи, работают с перекосом, что приводит 'к неравномерному распределения) нагрузки по длине зуба. Пап- . 'более существенно это проявляется для зубчатых колес, устанавливаемых на подшипниках и передающих момент через муфтовый венец на ступице. Для коробки передач трактора■К-701 наиболее, нагруженной и наименее долговечной является зубчатая пара шестерен 700,17.01.077 и 700Л.17.01.СГ78-1.

2.. В коробках передач, укомплектованных деталями, параметры которых находятся б пределах допуска по нормативно-тех-. кической документации на ремонт,- угол перекоса в зацеплении шестерен 700.17.01,077 и 700А.17.О1,078-1 тлеот среднее зна- . чение 2.7.10-3 рад.'Номинальная шготадь контакта зубьев прп таком угле перекоса и поминальной нагрузке составляет 16-20 % от расчетной. При этом уровень контактных напряжений достигает значения 5000 МПа, что в 4,4 раза превышает допустимые. ■

- 3.. Наибольшее влияние на величину угла перекоса в зацеплении шестерен (700.17.01,077 и 700А.17.01.078-1) оказнвают: зазор по центрирующему диаметру в сопряжении промежуточный вал - шестерня 700,17.01.077 и радиальный зазор в шарикоподшипнике # 214 зубчатого колеса'700А.37.01.078-1^ Вследствие влияния зубчатой муфты грузового вала и отклонения параметров деталей "передачи от номинальных значений зубья одной и той же шестерни работают в разных условиях по нагруженности. . Длина пятна контакта при моменте на промежуточном вату. 30^1 И>м колеблется от 15■% до полкой длины зуба,

4. Для полной приработки зубчатой передачи;(700.17.01.077 и 700А.17,01.078-1) необходимо, 'чтобы иэнос зубьев.на у^аст^е с болыиейконцентрсцией нагрузки превысил величину,О,ОС мм,

" 15

Обеспечение такой величины^зпоса п полной приработки зубчатой передачи в условиях ремонтного завода при стендовой обкатка не представляется возможным. Применения рекомендуемой ступенчатая эксплуатационно!! обкатки тайке не позголяет осуществить полнур) праработку зубчатой передачи и может привести к питткнгу - при нагрузке 25 % от номинальной контактные напряжения превышают допустимые в 3,5 раза. . ■ ;

5. Ддя повышения несущей способности рабочих повинностей зубьев колёс на период приработки целесообразно' применять твердое смазочное покрытие, позволяющее увеличить.фактическую площадь контакта не менее чем в 1,5-13' раз»,, снизите-величину контактных напряжений и - улучшить триботехяическив'. характеристики рабочих-поверхностей эубьев... . \ .

6. Наиболее , перспективным для ремонтного производства и ■' отвечающая условиям работы зубчатых передач является твердое смаэочноо покрктае на основе анти^риюш'онного лака 0ЕФ-74Д

ТУ 6-05-1617-78 о наполнителем в виде электролитического мед-' ного порошка ГОСТ 4960-75.

Охмимальнке параметра покрытия:

- содержание меда в покрытии 20-24 % (по маосе);

- температура термообработки .по1фытия 95-110 °С;

- продолжительность термообработки 35-40 мин.

7. Для обеспечения полного заполнения микронеровностей поверхностей эубьег частицами медного порошка необходимо на-, носить покрытие на шестерню и колесо суммарной толщиной не, ' менее 40 мкм.-Средняя.суммарная толщина покрытия при нанесении в один слой составляет 200-240 мтал. ."

8. Применение твердого смазочного покрытия позволяет нагружать отремонтированную коробку передач номинальной на-хрузкой без предпаритатлной экоплуатадиошоИ обваткя.. При-.ио— ходко¿1 шероховатости поверхностей зубьев &а =1,25-2,5 мкм погзрытие сохраняет работоспособность; до образования-установившейся оптимально.? шероховатости поверхности. ■ " ..

О. Производственная проверка на Октябрьском ремонтном-, заводо к рлсплуатааионпые кснитания в.хозяйствах Ставропольского края подтвердили о^фективность применения твердого сма-^ точного покрытия при ремонте коробок передач.

Экономический эффект за счет исключения эксплуатационной обкатки составляет 140,12 руй. на один трактср К-701.

10. Рекомендации по повышению несущей способности зубчатых передач на основе применения твердого смазочного покрытия (лак ФБФ-74Д + 20% меди) внедрены на Октябрьском ремонтном заводе Ставропольского края.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Сковородни В. Я.. Касавченко Е. В., Казнев Ш. М. Метод расчета контактных напряжений в отремонтированных зубчатых передачах трансмиссий тракторов «Кнровец»/ЛСХИ.— Л., 1986.— 12 с. Деп. в ВНИИТЭНСХ 31.07.86, № 295.

2. Касавченко Е. В., Казнев Ш. М. Обоснование выбора антифрикционного покрытия для повышения несущей способности зубчатых передач при обкатке трансмиссий отремонтированных тракторов «Кировец» // Повышение качества ремонта сельскохозяйственной техники: Сб. науч. тр./ЛСХИ,— Л., 1986.— С. 32—38.

Бесплатно

М-19860. Подписано к печати 19.05,1987 г. Формат 60X907;«. П. л. 1. Заказ 323рп. Тираж 100. Бесплатно.

Типография Ленинградского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института, г. Пушкин, Комсомольская ул., 14