Повышение качества поверхности закаленных спирально-конических зубчатых колес

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «Зубообработка»

Enhancing Surface Quality of Hardened Spiral Bevel Gears
Higher quality of grinding for gears made of materials that are prone to form defects like cracks and burns is the key to enhancing their operational parameters. One way to better grinding of spiral bevel gears is replacing the habitual cup wheels with segmented abrasive heads.

А.В. Якимов, д.т.н, профессор каф. «Технология машиностроения» ОНПУ, г. Одесса.
Соавторы:
А.А. Якимов, к.т.н., А.В. Павлышко, к.т.н., С.Ю. Дмитриева, П.А. Якимов,
каф. «Информационные технологии проектирования в машиностроении» ОНПУ

Высокая точность и чистота поверхности цементированных зубчатых колес достигается зубошлифованием, от качества которого в значительной степени зависят их эксплуатационные свойства. Высокая температура в месте контакта шлифовального круга с деталью может вызвать структурные изменения (прижоги), а в некоторых случаях даже микро- и макротрещины на ее поверхности. Справиться с проблемой и значительно повысить качество зубчатых колес позволяет применение сегментных абразивных головок, что подтверждает опыт Пермского моторостроительного завода.

Прижог вторичной закалки свидетельствует о том, что температура в зоне контакта превышала температуру аустенитного превращения. Для объяснения причин возникновения шлифовочных трещин необходимо знать не только температуру аустенитного превращения, но и температуру, при которой происходит превращение аустенита в мартенсит. Известно, что при шлифовании цементируемых сталей 12Х2Н4А температура начала мартенситного превращения равна 70–90°C. Следовательно, за период охлаждения с температуры 840–850°C до 70°C будут формироваться большие временные термоупругие напряжения, величина которых в ряде случаев превышает предел прочности материала. На шлифуемой поверхности возникают трещины. На рис. 2 представлен зуб спирально-конического колеса с трещинами.

На рис. 3 представлено спирально-коническое зубчатое колесо редуктора вертолета МИ?8 после 250 часов работы.

На боковых поверхностях зубьев видны дефекты усталостного характера. Исследование структуры зубчатого колеса с дефектами показало, что на поверхности отдельных зубьев выявлен прижог вторичной закалки с твердостью 10000–12000 МПа. На глубине 0,05–0,08 мм залегает троостито-сорбитная структура с твердостью 6000–6500 МПа. На глубине 0,1 мм от поверхности выявлен очаг зарождения усталостной трещины (рис. 4).

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

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