Введение к работе
Одной из важнейших задач современного машиностроения является обеспечение потребителей машинами и механизмами, имеющими высокую эксплуатационную надежность и долговечность. Свидетельством этого являются материалы ХХУІ съезда КПСС, указания "Основных направлений экономического и социального развития СССР на 198I-1985 годы и на период до 1990 года", решения Пленумов ЦК КПСС. Надежность, долговечность, а так же и нагрузочная способность машин и механизмов в значительной степени определяются интенсивностью и видом изнашивания их трущихся деталей. Доказательством этого служит то, что 80-90% деталей машин выходит из строя по причине износа.
Необходимые для обеспечения достаточной надежности, долговечности и нагрузочной способности показатели качества трущихся поверхностей деталей машин в процессе изготовления, как правило, не достигаются. Отчасти это объясняется экономическими соображениями - необходимое соответствие геометрии и микрогеометрии оптимально требует значительных затрат, специального дорогостоящего оборудования и специальной технологии. Отчасти же, и это следует иметь в виду при оценке возможностей и разработке технологии приработки, вообще не созданы способы и оборудование для придания узлам трения необходимых пололштельных свойств. К таким свойствам относятся механические показатели и определенный уровень активности поверхностных слоев рабочих участков трущихся деталей и особые, обусловленные граничными процессами при трении, реологические свойства пристенных слоев смазки. При существующем уровне машиностроительного производства эти свойства могут быть достигнуты только в процессе работы узла трения, при этом в определенном режиме.
В результате в начале эксплуатации, когда начинают действовать ; полные нагрузки и даже перегрузки, а узлы трения имеют ка - 5 -чество, полученное при обработке, наблюдается повреждение деталей, срок службы машин и механизмов в целом значительно сокращается, нагрузочная способность и надежность снижаются.
Это явилось основанием для широкого использования в процессе изготовления и ремонта машин специальной предэксплуатационной операции - приработки. Необходимость и важность приработки обще-признана и обоснована многими исследователями - В.Н.Кудрявцевым, А.Й.Петрусевичем, Й.В.Крагельским, Б.И.Костецким, М.В.Райко, Ю.Н.Дроздовым и другие.
Согласно ГОСТ 23.002-78 "Приработка - изменение геометрии поверхностей трения и физико-химических свойств поверхностных слоев материала в начальный период трения...". Для достижения необходимого эффекта машину, узлы трения которой подвергаются приработке, в этот начальный период ставят в специально выбранный режим работы, при котором в кратчайший срок достигается требуемое качество.
Однако пути реализации этой цели достаточно не разработаны. Отсутствуют обоснованные рекомендации по выбору режима в разных конкретных условиях, по выбору смазочной среды и целого ряда других существенно влияющих факторов. По этой причине, а так же с целью снижения затрат и времени приработку во многих случаях проводят только в степени, необходимой для предотвращения выхода из строя трущихся поверхностей в начальный период эксплуатации. В то же время исследованиями, особенно последнего времени, показано, что при определенных условиях приработки могут быть в несколько раз повышены долговечность по выкрашиванию, уменьшена интенсивность истирания, повышена чистота прирабатываемых поверхностей. Экономическая выгода, получаемая от такой качественной приработки, намного превышает увеличенные затраты на ее проведение.
Качественная приработка применяемыми методами требует значительных затрат времени - время приработки нередко соизмеримо с временем, затрачиваемым на изготовление прирабатываемых деталей. Требования массового производства., его экономической эффективности приводят к тому, кто в промышленных условиях приработку не доводят до конца, ограничиваясь получением минимального, допускаемого техническими условиями, показателя - размера пятна контакта. В результате эксплуатационные качества трущихся деталей оказываются ниже достижимых.
Цель и основные задачи работы. Целью работы является исследование приработки тихоходных зубчатых передал и разработка рекомендаций по выбору оптимальных режимов. Зубчатые передачи являются наиболее распространенно В Т узлом из подвергающихся приработке. В тихоходных передачах протекает специфический - граничный режим трения, характеризующийся особыми процессами, и поэтому они требмют специальных условий для приработки.
В настоящей работе, на основании приведенных исследований, предлагается способ, позволяющий значительно сократить время приработки, повысить экономичность этой тег-ч-тологической операции при обеспечении высоких показателей качества прирабатываемых поверхностей.
Исследовалась приработка поверхностей, рабочие поверхности зубьев зубчатых передач. Выбор в качестве объекта исследований именно таких поверхностей объясняется тем, что передачи зацеплением вообще и зубчатые передани в частности являются наиболее распространенными узлами из подвергающихся приработке. Достаточно указать, что количество изготовляемых в СССР ежедневно зубчатых колес превышает 1,5 млн., и большинство из них подвергается приработке. Нужно учесть также, что процессы приработки зубчатых передач исследованы меньше и представляют большие трудности для исследования, чем другие узлы трения, например, подшипники скольжения.
В работе использованы результаты нового в практике исследования смазочных процессов, но весьма информативного метода - метода измерения толщины смазочных слоев. Для характеристики происходящих при трении измерений в поверхностных слоях металла применен метод по авторскому свидетельству № 304075, позволяющий измерить их электрическое сопротивление в процессе эксперимента. Как показала практика исследований, такие измерения представляют существенные сведения для характеристики процесса приработки.
Научная новизна - исследован механизм и установлены вне закономерности смазочных процессов в неустановившихся условиях трения при приработке поверхностей с локальным контактом при качении с большими скольженьями, температурах, разных нагрузках и скоростях.
Практическая значимость - разработан новый метод приработки в условиях уменьшения частоты вращения прирабатываемых деталей, позволяющий значительно сократить время, затрачиваемое на приработка при высоком качестве.
