Тепловые процессы при зубошлифовании и влияние их на долговечность зубчатых колес

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ШЛИФОВАНИЕ (ИНЖЕНЕРИЯ ПОВЕРХНОСТИ)»

Thermal Processes during Gear Teeth Grinding and their effect on Gear Wheel Service Life
The authors of the article are considering the reasons leading to the destruction of reducer gear wheels. According to them, the main reason lies in the gear grinding process characterized by considerable thermoelastic stresses of the material. The article also contains recommendations as to the elimination of grinding defects


А.А. Якимов,
канд. техн. наук,
П.А. Якимов, г. Одесса

Из опыта эксплуатации редукторов известно немало случаев преждевременного выхода из строя зубчатых колес. Статистика характера дефектов свидетельствует, что примерно 40 % зубчатых колес имеют скол головки зуба. Поэтому для специалистов важно изучить причины разрушения зубчатых колес и наметить конкретные мероприятия по их устранению.

При шлифовании зубчатых колес на станках тарельчатыми кругами зона контакта, перемещаясь по боковой поверхности зуба, достигает торца, который является границей, препятствующей свободному распространению тепла в направлении движения теплового источника. При этом температура на торце возрастает примерно на 30–40 % по сравнению с температурой полубесконечного тела [Якимов А.В., Напарьин Ю.А., Паршаков А.Н. Причины возникновения шлифовальных трещин]. Тепловой источник, пересекая ребро, изменяет свое направление движения, осуществляя при этом вторичный его нагрев. Заторможенный тепловой поток направляется в глубинные слои детали параллельно торцу зуба и на пути встречает новые преграды — обратную сторону зуба шестерни. Это способствует дополнительному увеличению температуры на поверхности торца. Чтобы определить влияние границы, препятствующей свободному прохождению тепла в глубинные слои материала, был проведен металлографический анализ структуры материала [Якимов А.А. Технологические основы обеспечения и стабилизации качества поверхностного слоя при шлифовании зубчатых колес].

На основании проведенного анализа установлено, что при скоростях перемещения теплового источника в области головки зуба vист= 0,001–0,0005 м/с тонкостенными считаются детали толщиной 3,5–4,0 мм. Следовательно, для зубчатых колес m = 2–2,5 мм, обратная сторона зуба будет оказывать влияние на температуру шлифования поверхности торца. Проведенный анализ тепловых процессов показал, что температура на торце может превышать температуру аустенитного превращения.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.