Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 45 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Методика проведения эксперимента Для проведения эксперимента по исследова- нию износостойкости зубьев была выбрана кон- тактная пара (рис. 1), обеспечивающая задний ход легкового автомобиля ВАЗ 2107. Зубчатые колеса помещались в контейнер с плавким затвором, куда засыпалась реакцион- ная шихта, состоящая из феррохрома (50…60 % массы), 4 % хлористого аммония, остальное – инертный наполнитель (окись алюминия). Рис. 1 . Исследуемая зубчатая пара Упрочнение проводилось в муфельной печи при температуре 1000…1050 °С в течение 10 ч. Закалка зубчатых колес с хромовым покрытием проводилась с повторного нагрева в расплаве со- лей при температуре 930…950 °С в масло. Определениемикротвердоститермодиффузи- онного покрытия проводилось на микротвердо- мере ПМТ– 3 при нагрузке на индентор– 0,49Н. Критическая толщина покрытия определялась также с использованием данного прибора. Закаленные хромированные шестерни в це- лях улучшения процессов приработки покрыва- ли слоем бронзы ОЦС 555. Процесс нанесения осуществлялся металлической щеткой, ворс ко- торой с определенным натягом вращался между материалом – донором (пруток бронзы ОЦС 555) и покрываемым зубчатым колесом. Ворс щетки сдирал частички бронзы с донорского материала и размазывал их на рабочие поверхности зубьев колес. В процессе обработки покрываемое зуб- чатое колесо вращалось, обеспечивая равно- мерность нанесения слоя покрытия толщиной 5…15 мкм. Процесс механического нанесения внеш- него антифрикционного покрытия имел пре- имущества перед другими способами, так как совмещал две операции – очистку рабочих поверхностей зубьев от остатков масла после закалки и нанесение антифрикционного слоя бронзы. Испытания износостойкости проводилось на установке, фотография которой представлена на рис. 2. В качестве тягового устройства использовал- ся асинхронный электродвигатель, закреплен- ный на станине токарного станка. Входной вал коробки через муфту соединен с электродвига- телем. Выходной вал зажат в патроне станка, причем кинематика последнего обеспечивает нагружаю- щий момент сопротивления (станок выключен). При испытаниях момент сопротивления (привода станка) составлял 7,84 Н·м, скорость вращения выходного вала с учетом передаточно- го отношения в коробке составляла 849 об/мин. Перед началом испытаний шестерни взве- шивались на весах GX -800, ГОСТ 24104-2001 специального класса точности с дискретностью отсчета 0,001 г. После установки в коробку осу- ществлялась приработка их на холостом ходу (без нагрузки) в течение 0,5 ч. При этом выход- ной вал коробки передач вращался свободно, Рис. 2 . Установка для испытаний зубчатых колес на износ: 1 – токарный станок; 2 – коробка передач автомобиля ВАЗ 2107; 3 – асинхронный электродвигатель