ШЕХОВА ЯНА МИХАЙЛІВНА
ФІЗИКО-МЕТАЛУРГІЙНИЙ ФАКУЛЬТЕТ, КАФЕДРА ФІЗИЧНОГО МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА, ГР. МЗ-07м
ENG RUS АВТОБИОГРАФІЯ СТАТТЯ ПОСИЛАННЯ
|
|
ШЕХОВА ЯНА МИХАЙЛІВНА ФІЗИКО-МЕТАЛУРГІЙНИЙ ФАКУЛЬТЕТ, КАФЕДРА ФІЗИЧНОГО МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА, ГР. МЗ-07м |
Науковий керівник: доцент Конарєв В.Г.
ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ І ВЛАСТИВОСТЕЙ ЗУБЧАТИХ ФІКСУЮЧИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Вагомою проблемою є вихід з ладу зубчатих коліс, тому розробляються нові методи для їх виробництва, зміцнення і остаточної обробки. Щоб підвищити якість і довговічність і знизити собівартість виготовлення зубчатих коліс, необхідно впровадити у виробництво прогресивні технологічні процеси на всіх операціях, включаючи заготовчі.
Стійкість зубчатих коліс багато в чому залежить від послідовності операцій остаточної механічної і термічної обробки. Технологічний процес виготовлення зубчатих коліс і його послідовність визначається ступенем точності, параметрами зачіпляє, габаритними розмірами, мазкої сталі, способом хіміко-термічної обробки, серійністю виробництва і ін.
Зуби коліс повинні володіти достатньо високими міцністю, твердістю, здатністю чинити опір стиранню і іншими властивостями, що забезпечують надійну роботу зубчатої передачі при якнайменших її габаритах і масі. Тому зубчаті колеса виготовляють переважно з вуглецевої і легованої сталі із вмістом вуглецю 0,1-0,6% (для крупних валів-шестерень до 0,9%) з термічною або хіміко-термічною обробкою, значно рідше з чавуну і неметалічних матеріалів - пластмас. Черв'ячні колеса виготовляють з мідних сплавів (бронза, латунь).
Однією з основних причин поломки зубів може бути перевантаження. В цьому випадку в зламі спостерігається однакова структура. Поломка зубів у впадині викликається також утомленістю металу при повторних напругах вигину від високих навантажень. Цей вид руйнувань характеризується двома зонами: власного втомного руйнування з дрібнозернистою або згладженою блискучою поверхнею і зоною статичного руйнування з великокристалічною структурою.
У даній роботі були досліджені зубчаті колеса, які виготовляють на ХМФ ММК ім. Ілліча. На фабрику поставляють прокат, потім нарізують попередні заготівки на пилі КМ915. Після попередньої нарізки заготівлі передають в кузню, де виковують остаточну заготівлю на молоті М415А. Заготівля для зубчатого колеса обробляється на токарно-гвинторізному верстаті 1М63, зуби нарізаються на зубо - фрезерному верстаті 5А326.
Одержане зубчате колесо піддають подальшій термічній обробці (гартуванню і відпуску) в печі камерного типа СШО 6.83/10.Після термічної обробки зубчате колесо остаточно обробляють під посадочне місце на токарному верстаті 1К62.
За допомогою одержаного зубчатого колеса відбувається затиск деталі на токарному верстаті 1М63 для її подальшої обробки. В процесі роботи на зубчате колесо діють знакозмінні напруги, мнучі і руйнуючі зуби, що є причиною випадання оброблюваної деталі із затисків токарного верстата.
На поперечному перетині зубчатого колеса із зруйнованим зубом була зміряна твердість на твердомірі Роквелла за шкалою С, поміряна мікротвердість зуба і впадини між зубами. На поперечному перетині зубчатого колеса були зроблені шліфи. На мікроскопі Неофот 21 була виявлена мікроструктура краю, середини і впадини зуба, а також мікроструктура впадини. На мікроскопі Метам 2Р були зроблені фотографії мікроструктури, при збільшенні х100 і х500.
Оскільки зубчате колесо працює на знос, у нього повинна бути висока твердість зубів (порядку 50HRC), яку забезпечує структура мартенсіту. В даному випадку розподіл твердості по зубу нерівномірний, значення твердості в середньому складає 38HRC, розподіл мікротвердості по перетину зуба і впадини теж нерівномірний. Мікроструктура зубів і впадини складається з бейніта і зерен фериту, поверхневий шар зневуглецьований.
Таким чином, можна зробити висновок, що термічна обробка зубчатого колеса, що проводиться на фабриці, зроблена не вірно.
1. Овумян Г.Г., Адам Я.И. Справочник зубореза. - М.: Машиностроение, 1983. - 223с.
2. Гугель С.М., Ефименко А.Н. Повышение долговечности тяжелонагруженных зубчатых колес среднего модуля. - М.: Профиздат, 1970. - 315с.
3. Миценгенднер М.Л. Основные сведения о зубчатых передачах. - М.: Машгиз, 1956. - 65с.
4. Гузанов Б.Н., Мигачева Г.Н., Большакова М.Ю. Влияние поверхностного упрочнения на надежность и работоспособность зубчатых колес // ВЕСТНИК МАШИНОСТРОЕНИЯ. - 2005, № 9. - С. 56-59.
5. Зимин Н.В., Мартынов О.С. Скоростная индукционная термическая обработка изделий из низко- и среднеуглеродистых нелегированных и низколегированных сталей // МиТОМ. - 2005, № 6. – С. 20-23.
6. Берсудский А.Л. Повышение работоспособности эвольвентных поверхностей зубчатых колес // ВЕСТНИК МАШИНОСТРОЕНИЯ. - 2005, №1. – С. 10-13.
7. Кутяйкин В.Г. Влияние деформации и термической обработки при металлургическом пределе на искажение кристаллической решётки и механические свойства сталей // МиТОМ. - 2002, № 8. - С. 13-17.
8. Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. Термомеханическая обработка стали. - М.: Металлургия, 1983. - 480 с.
9. Роль кромочного контакта в обеспечении контактной прочности зубчатых колёс / Айрапетов Э.Л., Браун Э.Д., Чичинадзе А.В., Копф И.А., Корнилов В.В. // МиТОМ. - 2002, № 9. - С. 36-38.
10. Курочкин Н.А., Солоницын Б.М., Таратынов О.В., Клепиков В.В. Расширение технологических возможностей методов чистовой обработки базовых отверстий зубчатых колес // ВЕСТНИК МАШИНОСТРОЕНИЯ. – 2005, № 1. – С. 67-68.
11. Справочник оператора установок по нанесению покрытий в вакууме/ А.И. Костржицкий, В.Ф. Карпов, М.П. Кабанченко, О.Н. Соловьёва и пр. – М: Машиностроение, 1991. – 345с.
12. Герасименко А.А. Защита от коррозии, старения и биоповреждений: Справочник. – М: Машиностроение, 1987. – 416с.
13. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. - М.: Металлургия, 1976.-472с.