ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В настоящее время большое внимание уделяется исследованию напряженного состояния гибкого колеса и циклической прочности материалов для его изготовления. Однако на практике известны случаи отказа волновой передачи, вызванные интенсивным разрушением внутренней поверхности гибкого колеса. Было установлено, что главными причинами разрушения колес являются возникновение и развитие усталостных микротрещин (чаще за зубчатым венцом), а также износ внутренней поверхности гибкого колеса. Микроисследование этих поверхностей позволило выявить четко видимые зоны микрокристаллического строения с усталостными полосами, образующими общую линию фронта трещины. Полосы образовались в результате приостановки роста трещины при изменении величины циклической нагрузки.

Кроме полос, в отдельных местах изломов обнаружены рубцы, складки и ступеньки, являющиеся также основными признаками усталостных разрушений. Они образованы в результате наложения фронтов трещин, развивающихся и близко расположенных друг к другу очагов разрушения. Очагами разрушения, в свою очередь, являются микродефекты материала.

Изучение микроструктур позволило определить три этапа в развитии трещин, отличающихся друг от друга различной шероховатостью: начальный - с характерной для усталостных изломов бороздчатостью; ускоренный - где изломы наряду с бороздками содержали платоподобные зоны либо ямки и интенсивный - где изломы полностью состояли из платоподобных областей или имели ямочную структуру.

Скорости развития трещин на этих этапах были различны. Первые микротрещины начинают появляться после 10 тысяч часов непрерывной работы передачи (при 1500 об/мин генератора).

Проведенные исследования износа внутренней поверхности гибкого колеса показали, что наиболее интенсивно изнашиваются участки гибкого колеса, находящиеся в зоне стыка дисков волнообразователя или наружного кольца подшипника у кулачкового генератора. Несколько меньший износ отмечается в зоне действия среднего диска (как у 3-х дискового генератора) и середине подшипника у кулачкового генератора.

Считая давление волнообразователя на гибкое колесо равномерно распределенным по площади их соприкосновения, можно определить интенсивность изнашивания колеса.

Результаты расчетов и испытаний гибких колес (ГК) показывают, что они имеют сравнительно высокую износостойкость, причем интенсивность изнашивания закаленных колес примерно в 2 раза меньше, чем улучшенных.

Циклическая прочность материала ГК существенно зависит от твердости материала, получаемой после термической обработки и радиуса выкрыжки впадины зубьев.

Испытания показывают, что интенсивность изнашивания поверхности зубьев ГК уменьшается примерно в 2…3 раза после азотирования зубчатого венца.

Таким образом, можно прийти к следующему заключению:

1) интенсивность износа закаленных ГК примерно в 2 раза меньше, чем улучшенных;

2) долговечность закаленных ГК выше примерно в 1,4...1,5 раза, чем улучшенных;

3) для ГК твердость Нrс>25 износ трущихся поверхностей не может являться основной причиной выхода их из строя; .

4) разрушение ГК происходит вследствие возникновения в них и развития усталостных трещин.