Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Снижение механических потерь в зубчатых зацеплениях путём модификации смазочных материалов антифрикционными добавками

Диссертация: Снижение механических потерь в зубчатых зацеплениях путём модификации смазочных материалов антифрикционными добавками
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Исследования в области механики контактных ¦ взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суби микроструктуре поверхностных микрообъемов. Изучение… Читать ещё >

Снижение механических потерь в зубчатых зацеплениях путём модификации смазочных материалов антифрикционными добавками (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Состояние вопроса и задачи исследования
    • 1. 1. Общие сведения о зубчатых зацеплениях
    • 1. 2. Материалы деталей зубчатых зацеплений
    • 1. 3. Изнашивание рабочих поверхностей зубчатых колес
    • 1. 4. Факторы, влияющие на интенсивность изнашивания
    • 1. 5. Смазочные материалы и методы их модификации
    • 1. 6. Виды и характеристики добавок в систему смазки
    • 1. 7. Выводы задачи исследования
  • 2. Расчетно-теоретический анализ эффективности применения специальных добавок в трансмиссионные масла в зубчатых зацеплениях
    • 2. 1. Механические потери при трении в машинах и механизмах
    • 2. 2. Расчетно-теоретическая модель коэффициента трения в сопряжении «зуб шестерни — зуб зубчатого колеса»
  • 3. Методика экспериментальных исследований
    • 3. 1. Общая методика проведения исследований
    • 3. 2. Машина трения и смазочные материалы
      • 3. 2. 1. Выбор машины трения для испытаний на износ и задир
      • 3. 2. 2. Выбранные смазочные материалы и добавки для испытаний
    • 3. 3. Методика проведения лабораторных испытаний на машине трения
      • 3. 3. 1. Оценочные факторы при проведении испытаний на машине трения
      • 3. 3. 2. Методика лабораторных испытаний по определению влияния специальных добавок на противозадирные свойства
      • 3. 3. 3. Методика лабораторных испытаний по определению влияния специальных добавок на износ
      • 3. 3. 4. Методика лабораторных испытаний по определению влияния специальных добавок на износ при трении качения с проскальзыванием
    • 3. 4. Методика замера параметров шероховатости поверхности
  • 4. Результаты экспериментальных исследований влияния специальных добавок в трансмиссионном масле на работу зубчатых зацеплений
    • 4. 1. Результаты лабораторных исследований механических потерь
      • 4. 1. 1. Результаты лабораторных исследований сопряжения «чугун — сталь»
      • 4. 1. 2. Результаты лабораторных исследований сопряжения «сталь -сталь»
    • 4. 2. Результаты лабораторных исследований на износ
      • 4. 2. 1. Результаты лабораторных исследований на износ в паре трения скольжения
      • 4. 2. 2. Результаты лабораторных исследований на износ в паре трения качения с проскальзыванием
    • 4. 3. Исследование шероховатости поверхностей трения
    • 4. 4. Выводы по лабораторным исследованиям
  • 5. Исследование эффективности добавки на серийном агрегате

Значительная часть (около 30%) мировых энергетических ресурсов в различных формах расходуется на трение, 80.90% подвижных сопряжений машин выходят из строя вследствие износа. При этом снижаются КПД, точность, экономичность, надежность и долговечность машин, ухудшаются динамические и акустические характеристики. [37].

Исследования в области механики контактных ¦ взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суби микроструктуре поверхностных микрообъемов. Изучение кинетики структурных, фазовых и диффузионных превращений, прочностных и деформационных свойств активных микрообъемов поверхности, элементарных актов деформации и разрушения, поиск числовых критериев оптимального структурного состояния, оценок качества поверхности должны быть фундаментальной основой в поисках материалов и смазочных сред износостойких сопряжений. [37].

Износ является естественной формой физического старения машин, приводящего к постепенному росту затрат на техническое обслуживание и ремонт машин. Перспективы развития машинной техники сельского хозяйства связаны с постепенным повышением износостойкости трущихся элементов и доведением их ресурса до полного срока службы машин до списания. Исключение здесь могут составить только рабочие органы, изнашивающиеся в особо тяжелых условиях.

• При этом следует иметь в виду, что изнашивание деталей как процесс разрушения их поверхностного слоя при трении не может быть полностью устранено, а обеспечение требуемого срока службы деталей будет.

• 1. I достигаться путем снижения в требуемых пределах скорости изнашивания и увеличения допустимых величин износа. [77].

Для обеспечения оптимального процесса работы узлов, трения в машинах и механизмах применяются технологические жидкости, — смазочные масла, которые в своем составе могут содержать компоненты, способствующие снижению износа контактирующих поверхностей и призванные оптимизировать и минимизировать «обработку трущихся поверхностей во время эксплуатации». [48].

Появление новых методов и средств определения структуры, строения и состава поверхностных слоев, возникающих в процессе трения, позволяет расширить научные и прикладные исследования в области граничной смазки, химико-физических свойств присадок к маслам. Важным является возможность получения тонких поверхностных пленок на поверхностях трения под влиянием контактных давлений, температур, временного фактора, химического взаимодействия материалов и смазочных сред, при воздействии окружающей среды. [37].

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Расчетно-теоретическим анализом доказана возможность снижения механических потерь в зубчатом зацеплении на 20 — 30% путем внесения в трансмиссионное масло специальных добавок.

2. Значение коэффициента трения при применении специальных добавок в зубчатом зацеплении в сопряжении «серый чугун — сталь 40Х» уменьшается с добавкой ТСКВ — 100 в 2 раза, с добавкой Супротек в 1,8 раз, с добавкой БМТ в 1,1 разв сопряжении «сталь 45 — сталь 40Х» с добавкой ТСКВ — 100 в 1,3 — 1,6 раза, с добавкой Супротек в 1,4−1,7 раз, с добавкой БМТ в 1,1 — 1,2 раза, с добавкой Ресурс Т в 0,8 — 1,1 раз.

3. Применение специальных добавок в трансмиссионное масло увеличили давление схватывания в зубчатым зацеплении в сопряжении «серый чугун л.

— сталь 40Х" с добавкой БМТ в 1,2 раза, с добавками Ресурт Т и ТСКВ — 100 в 1,75 разв сопряжении «сталь 45- сталь 40Х» с добавками Ресурс Т, Л.

4. При внесении специальных добавок в трансмиссионное масло повышается износостойкость зубчатого сопряжения. В сопряжениях «сталь 45 — сталь 40Х» и «сталь 45 — сталь 45» при внесении добавки Супротек и добавки ТСКВ — 100 износостойкость в среднем улучшилась в 1,6 раз;

5. С внесением в трансмиссионное масло специальных добавок улучшаются показатели микрогеометрии поверхностей трения. Максимальная высота неровностей в сопряжении «сталь 45 — сталь 40Х» с 5,54 мкм до 4,06 с добавкой Супротек и с 5,54 мкм до 3,86 с добавкой ТСКВ — 100- в сопряжении «сталь 45 — сталь 45» с 7,58 мкм до 3,48 мкм с добавкой Супротек и с 7,58 мкм до 6,29 мкм с добавкой ТСКВ — 100.

6. Испытания на серийном редукторе показали, применение добавки Супротек в трансмиссионное масло позволяет снизить механические потери на трение на 8 — 10%, что полностью подтверждает все лабораторные испытания.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Э. Л. О расчетной оценке контактных разрушений на зубьях зубчатых колес // Вестник машиностроения. 1999. № 8 стр. 3−4.
  2. А.Е., Чернец М. В. Оценка контактного взаимодействия трущихся деталей машин. — Киев: Наук думка, 1991. — 160 с.
  3. Ю.Т. Пластическая деформация чугуна. — Минск.: Наука i Технша, 1989.-119 с.
  4. В.И. Справочник Конструктора-машиностроителя в 3-х томах. Т.2. 9-е изд., перераб. и доп. / под ред. И. Н. Жестоковой. — М.: Машиностроение, 2006. — 960 е., ил.
  5. В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х томах: Т.2. 7-е изд., перераб и доп. — М.: Машиностроение, 1992. — 784 е.: ил.
  6. , В.И. Автослесарь во флаконе (обкатка, обработка, профилактика, очистка, тюнинг, восстановление). М.: ACT: Астрель: Хранитель, 2006. 125, 3. с. ил.
  7. , В.И., Беклемышев В. И., Махонин И. И. Трение, износ, смазка и самоорганизация в машинах. М.: Изумруд, 2004. — 200 с.
  8. Э. А. Расчет износа приводных втулочно-роликовых цепей. // Вестник машиностроения. 1999. № 4 стр. 18 — 21.
  9. H.A., Копытько В. В. Совместимость трущихся поверхностей. — М.: Наука, 1981.-127 с.
  10. В ал re A.M. Обработка экспериментальных данных и моделирование динамических систем при проведении исследований по механизации сельскохозяйственного производства СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2002. — 176 с.
  11. А.И., Печников А. Ф. Детали машин. Расчет механических передач: Пособие. СПб.: СПбГУНиПТ, 2003. — 140 с.
  12. В.П. Испытательные стенды. М.: Знание, 1980. — 63 с.
  13. Н.В. Цепные передачи М., «Машиностроение» 1968 г. 251 е.: ил.
  14. И. Н., Захаров С. А., В. В. Логинов В. В. Влияние износа на контактное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев. // Трение и износ. Til, № 1, Январь февраль, 1981.
  15. Д.Н. КорникП.И. Виды трения и износа. Эксплуатационные повреждения деталей машин. М.: Изд-во МСХА, 2003.-344 с.
  16. Г. Н., Айзен A.M., Карпов А. Н. Справочник по расчету цепных передач. -М.: Машгиз, 1962.
  17. И.И. и др. Автомобильные масла, смазки, присадкию:Справочное пособие. М.: ООО «Издательство ACT», СПб.: ООО «Издательство Полигон», 2000. — 360 е.: ил.
  18. A.A., Котенок И. П. Проектирование цепных передач. Справочник 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 336 е., ил.
  19. В. В., Лазарев Г. Е. Лабораторные испытания материалов на трение и износ. М., Изд-во «Наука», 1968, стр. 141.
  20. П.Г. Детали машин: Учеб. Пособие для студентов втузов. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Высш. школа, 1982. — 351 е., ил.
  21. A.M. Расчет одноступенчатого цилиндрического редуктора (учебное пособие). — Иваново.: Ивановский государственный университет: -1979−58 с.
  22. Детали машин. Сборник материалов по расчету и конструированию в 2х т. Кн.1. под ред. д.т.н. проф. Н. С. Ачеркана М. 1953. — 654с. ил.
  23. Ю.Н. и др. Трение и износ в экстремальных условиях: Справочник/ Ю. Н. Дроздов, В. Г. Павлов, В. Н. Пучков. Машиностроение, 1986.-224с. ил.
  24. Ю.Н., Арчегов В. Г., Смирнов В. И. Противозадирная стойкость трущихся тел. М.: Наука, 1981. 140 е.: ил.
  25. П.Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для техн.спец.вузов. 6-е изд., исп. — М.: Высшая школа, 2000. — 447 е., ил.
  26. П.Е., Толкачева H.H., Андреев Г. А., Карпова Т. М. Площадь фактического контакта сопряженных поверхностей. — М., 1963.— 95 с.
  27. В.А. Исследование износа открытых зубчатых передач сельскохозяйственных машин. Автореферат. М.: 1965. 24 с.
  28. К.И. Распределение нагрузки в зацеплении. Киев: Техника, 1977. — 208 с.
  29. Зубчатые передачи: Справочник/ Е. Г. Гинсбург, Н. Ф. Голованов, Н. Б. Фирун, Н.Т. Халебский- Под общ.ред. Е. Г. Гинсбурга. 2-е издю, перераб. и доп. — Л.: Машиностроение, 1980. — 416 е., ил.
  30. В.В. использование минералов в качестве модификаторов трения/Юбогащение руд. 1993. — № 3. — С. 33−37.
  31. М.Н. Детали машин: Учебное пособие для студентов вузов/ под ред. В. А. Финогенова. 6-е изд.перераб. — М.: Высш.шк., 1998. — 383 е.: ил.
  32. Г. Б., Лебедев П. А., Стреляев B.C. Прикладная механика: Для студентов вузов/ Г. Б. Иосилевич, П. А. Лебедев, B.C. Стреляев — М.: Машиностроение, 1985. — 576 е., ил.
  33. Исследование смазочных материалов при трении. — М.: Наука, 1981 — 144 с.
  34. В. П. Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин.: Учебное пособие для машиностр.спец.вузов. — М.: Высш.шк., 1991. -319 е.: ил.
  35. Н.И. Механика машин. Т.2. Кинетостатика и динамика машин. Трение в машинах.- JL: Машиностроение., 1972. 456с., ил.
  36. B.C. Влияние шероховатости твёрдых тел на трение и износ. -М.: Наука, 1974.-111 с.
  37. И.А. Физическая модель контакта эвольвентного зацепления (заедание, износ). // Вестник машиностроения. 1999. № 8 стр. 22−23.
  38. .И., Натансон М. Э., Бердшадский Л. И. Механо-химические процессы при граничном трении. — М.: Наука, 1972. 170 с.
  39. И. В. Добычин М.Н. Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 е.: ил.
  40. И.В. Трение и износ. Изд 2-е перераб. и доп.- М.: Машиностроение 1968.- 480 е.: ил.
  41. И., Демер Л. Влияние среды на механические свойства металлов. М. Металлургия, 1964. 298 с.
  42. Краткий справочник металлурга. В 2-х частях. Ч. 2. М.: Промсырьеимпорт, 1965. — 257 е.: ил.
  43. В.Н. Определение потерь на трение в прямозубых передачах с эвольвентным зацеплением.//Труды Ленинградской Краснознаменной военно-воздушной инженерной академии. Вып. 30. — Л.: Издано академией — 1950.-76 с.
  44. КурановВ.Г. Виноградов А. Н. Денисов A.C. Износ и безысностность. Саратов. Саратовск. Гос. Техн. ун-т, 2000. — 136 с.
  45. Ю.Г. Минеральные добавки в смазочное масло — путь к самоорганизующимся трибопроцессам. // Двигателестроение № 2, 2003 п11/3296. с 46 -47.
  46. Ю.В. и др. Червячные редукторы: Справочник/ Ю. В. Левитан, В. П. Обморнов, В. И. Васильев. — Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд., 1985 — 168., ил.
  47. Машиностроение. Энциклопедия/ Ред. Совет: К. В. Фролов (пред.) и др.
  48. М.: Машиностроение. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. ТIV -1/ Д. Н. Решетов, А. П. Гусенков, Ю. Н. Дроздов и др.: Под общ.ред. Д. Н. Решетова. -М.: Машиностроение, 1995. 864 е.: ил.
  49. Методика расчётной оценки износостойкости поверхностей трения деталей машин. -М.: издательство Стандартов, 1979. — 100 с.
  50. Механические передачи (цепные и с зубчатым ремнем). Сборник трудов под ред. Г. Б. Столбина, «НИИМаш», 1971.
  51. Надёжность и ремонт машин. — М.: «Колос», 2000. — 775 с.
  52. И.Г. Графитизация и свойства чугуна. — Киев.: Наук Думка, 1989.-202 с.
  53. В. Б. Логинов В.В. Сидыганов Ю. И. Износ и смазка в эксплуатации машинно-тракторного парка: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. -Йошкар-Ола: МарГТУ, 1998. — 126 с.
  54. Обеспечение износостойкости изделий. Расчет коэффициента трения тяжелонагруженных сопряжений при качении с проскальзыванием (со смазкой). МР 19−81. М.: Госстандарт, 1981. 15 с.
  55. В. П. Заскалько П.П. Автомобильные эксплуатационные материалы. — М.: Транспорт, 1982. — 205 е., ил.
  56. Я.М. Детали машин. Учебное пособие. 3-е изд. доп. и перераб.- М.: Машиностроение, 1968. 448 с. Таб.55, ил.
  57. Парай Кошиц М. А. Основы структурного анализа химических соединений. М.: Высшая школа, 1989. — 192 с.
  58. Ю.Д. Расчет и конструирование точных механизмов. М. — JL: Машиностроение. 1965. — 548с., ил.
  59. Л. И. Кузьмин В.Н., Дудко П. П. Повышение надежности трибосопряжений. СПб.: Академия транспорта РФ, 2001. — 304 с.
  60. A.A., Рузанов Ф. И. Трение на основе самоорганизации. М.: Наука, 1992. — 204 с.
  61. Л.Ю. Истирающая способность обработанной поверхности. М.: Наука, 1975. — 64 с.
  62. Ю.В. Зубчатые передачи. Расчет на прочность: Учебное пособие/ Норильский индустр. Ин-т. — Норильск, 2001. 125 с.
  63. Регина Шторм. Теория вероятностей, математическая статистика, статистический контроль качества. -М.: издательство «Мир», 1970. 368 с.
  64. Решетов Д-Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1989 — 496с.: ил.
  65. А.П. Исследование схватывания металлов при совместном пластическом деформировании. -М.: издательство АН СССР, 1953. 120 с.
  66. А.П. Схватывание металлов и методы его предотвращения при трении // Трение и износ, том 1/ 1980. с. 236−246.
  67. A.C. Балабанов В.И Автомобильные топлива, масла и экспериментальные жидкости. Справочник М.: ЗАО «КЗИ за рулем», 2003 г. 176 с.
  68. В.Я., Никулин С. А., Брызгалов A.B. Испытания сопряжения «Сталь Сплав АСМ» на износ // Надежность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов, вып. 5 / СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2006.-е. 59−65.
  69. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Метода испытаний. Справочник. М.: Машиностроение, 1989. — 217 с.
  70. Справочник машиностроителя. Под ред./ Н. С. Ачеркана в 6-ти томах. Том 4 кн. 2 — 3-е изд., испр. и доп. -М.: Машгиз, 1963.
  71. Справочник по сопротивлению материалов/ Писаренко Г. С., Яковлев А. П. Матвеев В.В. Отв. Ред. Писаренко Г. С. 2-е изд. Перераб. и доп. — Киев.: Наука думка 1988. — 736 с.
  72. Справочник по триботехнике: В трёх т., т.2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения. М.: Машиностроение, 1990. -416с.
  73. Ю. П. Дилатометрические исследования вторичных структур, образующиеся на поверхностях трения // Проблемы трения и изнашивания.№ 8 / Киев: Техшка, 1975 — с. 93−97.
  74. М. М. Закономерности абразивного изнашивания деталей и рабочих органов сельскохозяйственных машин. // Трение и износ. Т 1, № 2 март-апрель, 1980.
  75. Теория трения и износа. Сборник статей М.: изд. Наука, 1965 г.- 365 с.
  76. Теория упругости и пластичности. (Сб. работ). Томск: изд. Томского университета, 1978.-91 с.
  77. Р.П. Структура и свойства ковкого чугуна. М.: Металургия, 1974.- 159 с.
  78. Топливо и смазочные материалы. Рынок продукции. Каталог. М., 1994.-127 с.
  79. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн. Кн.1 /Под.ред. И. В. Крагельского, В. В. Алисина. М.: Машиностроение, 1978. — 400 е.: ил.
  80. Г. М., Крагельский И. В. Основные положения и краткая методика приближенного расчёта поверхностей трения на износ при скольжении. -М.: 1966. 19 с.
  81. И. С. Вавуло В.А. Хваль Б. Н. Зубчатые колеса автомобилей и тракторов. Минск: 1962. — 396 е.: ил.
  82. В.Ф. Выбор материала и определение допускаемых напряжений при проектировании редукторов: Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НТТУ, 2000. — 34 с.
  83. Ю.А. Очерки современной автохимии. Миф или реальность?- СПб.: Иван Фёдоров, 2004. 216 с.
  84. Синтетический кондиционер металла SMT2 Электронный ресурс.: автохимия, автокосметика, масла, смазки. — Электрон, текстовые дан. — [Санкт-Петербург] 2008. Режим доступа: http://www.agaspb.ru, свободный.1. Загл. с экрана.
  85. Ресурс Нафта — продажа нефтепродуктов и ГСМ Электронный ресурс. / ООО «Ресурс — Нафта». — Электрон, текстовые дан. — [Ярославль] 2008. — Режим доступа: http://www.resurs-nafta.ru, свободный. — Загл. с экрана.
  86. Трансмиссионные масла Электронный ресурс.: содержит общие требования к маслам, классификацию. — Электрон, текстовые дан. — М.: 2008. Режим доступа: http://sap.net.ru/about/vacancy/trans, свободный. — Загл. с экрана.
  87. Смазка.ру (ВМПАВТО) Электронный ресурс. / ООО «ВМПАВТО». — Электрон, текстовые дан. — [Санкт-Петербург] 2008. — Режим доступа: http://www.smazka.ru, свободный. — Загл. с экрана.
  88. Нанотехнологии Супротек — SUPROTEC Электронный ресурс. / НПТК «Супротек». — Электрон, текстовые дан. — [Санкт-Петербург] 2008. -Режим доступа: http://www.suprotec.ru, свободный. — Загл. с экрана.
  89. СУПРОТЕК: Автохимия: АВТО Электронный ресурс. / Информационный медиа-портал. — Электрон, текстовые дан. — [Санкт-Петербург] 2008. Режим доступа: http://064.ru/?do=cat&act=detail&id=657, свободный. — Загл. с экрана.1.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!