Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

65
УДК 621.89.017
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ИЗНОСНОГО ИСПЫТАНИЯ 
ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ, РАБОТАЮЩИХ В АБРАЗИВНОЙ СРЕДЕ
Иргашев А., т.ф.д., профессор
Жураева Г. Ш., доцент
Ташкентский государственный технический университет им. И. Каримова
Узбекистан
В народном хозяйстве республики используются различные машины и механизмы, 
подавляющее большинство которых эксплуатируется в сельском и водном хозяйстве, 
промышленном, социальном и дорожном строительстве.
Из-за того, что они работают в тяжелых условиях, в большинстве случаев, это бездо-
рожье и сложные экологические условия, происходит интенсивное загрязнение смазоч-
ных материалов силовых передач. По этой причине происходит изнашивание деталей 
агретатов с высокой скоростью, приче количество отказов, происходящих в агрегатах 
силовых передач составляет 43,3% от общего количества отказов, затраты средств на 
устранение отказов составляют 54,3% от общих затрат на ремонт машин. Поэтому тре-
буется периодическая оценка технического состаяния и экспресс диагнострование из-
носа деталей агретов вышеуказанных машин и механизмов в процессе их эксплуатации, 
позволяющая прогнозировать возникновение неисправности агрегатов из-за износа их 
деталей. Это требует полной или частичной разрорки агрегата, которая в свою очередь 
привоит к возникновению неточности при установке детали на посадочную поверхность 
в процессе ее сборки, а также к большим затратам времени и материальных ресурсов на 
сборочные операции.
В процессе трения за каждом цикле нагружения зубьев шестерен, концентрация ак-
тивных абразивных частиц в масле агрегата постоянно меняется. Это является резуль-
татом дробления и поступления свежей порции абразивных частиц из окружающей сре-
ды [1]. Поэтому при расчете продолжительности износного испытания зубьев шестерен 
необходимо учитывать закономерности изменения их активности в процессе замкнутой 
циркуляции масла в агрегате. Анализ состояние, данного вопроса показал, что в литера-
турных источниках данный вопрос недостаточно освещен, в основном ограничиваются 
изучением процесса дробления абразивных частиц.
Методика расчета продолжительности износного испытания предусматривает при-
ближении условия испытания к реальным условиям эксплуатации агрегата. Исходя из 
общей концентрации абразивных частиц в масле при стендовом испытании, в масла агре-
гата периодически порциями добавляют абразивные частицы.
Масса одной порции абразивных частиц, добавляемые в масло, при испытании на из-
носостойкость составляет:
где - изменение концентрации абразивных частиц в масле агрегата за один цикл на-
гружения зубчатой пары, когда в масла поступает новой порции абразивных частиц из-
вне, %/об; Gm-количества масла, заливаемое в агрегат, кг; kl- количество циклов нагру-
жения за время испытания одной порции абразивных частиц[2,3].
Продолжительность износного испытания первой порции абразивных частиц в масле 
агрегата составляет:
(1)
(2)

66
где nk- частота вращения ведомой шестерни агрегата, об/с.
Количество порций абразивных частиц, добавляемые в масла агрегата в процессе ис-
пытания на износостойкость, равно:
(3)
где Ga – общее количество абразивных частиц в масле агрегата, кг.
Продолжительность испытания на износостойкость без учета соответствия концен-
трации активных абразивных частиц к эксплуатационным условиям агрегата: 
(4)
Рассмотрим закономерности изменения концентрации активных абразивных частиц 
в масле агрегата после добавления каждой порции, в зависимости от количества циклов 
нагружения.
Первой порции: 
до дробления
(5)
где - концентрация абразивных частиц в масле агрегата после добавления первой 
порции;
после дробления,
(6)
где k1- количества циклов дробления абразивных частиц; Б – доля раздробленных 
абразивных частиц в масле агрегата за один цикл нагружения ведомой шестерни,
(7)
здесь n1- количество пар шестерен в агрегате, окунающихся в масло; m - модуль за-
цепления, d
ср
- средний размер абразивных частиц, γ
м
- плотность масла, k
p
- коэффициент 
учитывающий неоднородность размера абразивных частиц в масле агрегата, Gм- количе-
ства масла в агрегате.
Второй порции: 
до дробления
(8)
после дробления
(9)
Аналогично n - порции: 
до дробления
(10)
из формулы суммы членов геометрической прогрессии имеем: 
(11)

67
после дробления
(12)
Для сравнения расчетной общей продолжительности испытания на износостойкость 
на стендовых испытаниях и в эксплуатационных условиях могут быть два нижеприве-
денных вариантов[4,5]. 
1. Когда концентрация абразивных частиц в масле агрегата в конце испытания мень-
ше, чем в эксплуатационных условиях, она описивается выражением:
(13)
где k2 - количество, циклов нагружения ведомой шестерни агрегата, недостающих до 
эксплуатационного, соответствующих одному сроку замены масла в агрегате. 
Решив выражение (2) относительно k2, получим:
(14)
Время, затраченное на совершение k2 циклов нагружения, 
(15)
Тогда общая продолжительность испытания на износостойкость будет:
(16)
где ε
max
- начальная концентрация абразивных частиц в масле агрегата, %.
2. Концентрация активных абразивных частиц в масле агрегата в конце испытания на 
износостойкость превышает эксплуатационную, т.е;
(17)
где kЗ -количества циклов нагружения, превышающих эксплуатационную за один 
срок замены масла в агрегате.
Решив выражение (4) относительно kЗ, получим:
(18)
Время, затраченное на совершение kЗ циклов нагружения[6]
(19)
Тогда общая продолжительность испытания на износостойкость,
,
,
,

68
(20)
Рисунок 1 – Продолжительность испытания материалов зубчатых колес на износостой-
кость, при периодически изменяющихся концентрациях абразивных частиц,
от массы заправки агрегата маслом:
1 - т=0,005 м; 2 - т=0,010 м; 3 -т=0,015 м; 4 - т=0,020 м
Зависимости на рисунке 1 получены из выражений (3) или (5) при следующих ис-
ходных данных: ε
max 
= 1,3%; ε
1 
= 0,16%; n
k
= 5 об/с; ε
k
=0.25%; δ
z 
= 6.5*107% /об; n1 =2; 
n
n
=8; dcp=0,000012 м; L=0,058 м; м=910 кг/м3; kр=0,5. 
Таким образом, из полученных зависимостей можно сделать вывод о том, что при 
стендовом испытании с периодическим добавлением абразивных частиц увеличение мо-
дуля зацепления приводит к уменьшению продолжительности испытания, в связи с уве-
личением доли раздробленных абразивных частиц за один цикл нагружения.

жүктеу/скачать 5,46 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: