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提高耐磨性的设计方法

Date:2016-07-16 10:54:14View:

  提高耐磨性的设计方法是,既要减小摩擦副的载荷,又要提高防止磨粒落入的密封性和改善润滑,这些都能提高零件寿命。

  在明斯克汽车厂推行的设计措施有:减小万向轴的静态安装倾角(从12°减到7°)、增大十字轴的尺寸、提高轴承的制造精度(减小滚针之间的间隙和改善密封性能),这些措施综合在一起就使万向节耐久性提高0 . 5 到1 倍。继续用设计的方法提高万向节的耐磨性,就可能要在密封性、润滑系统的优化(保证给每一轴承供油)、提高零件精度、轴承滚动体的几何形状的优化等方面下功夫。实际上,物体的力接触伴随着发生边界效应? 即在边缘区域触点压力急剧增大。轴承滚动体的几何形状优化(端部为向截圆锥过渡的椭圆形)可使触点压力减小10 %~15 %。分析804707K3C10 号轴承的滚功体(它们的尺寸偏差为0.003mm )时可以确定,十字轴销和滚针的未变形点的距离缩短,从而使滚动体的尺寸偏差值’提高20 %~ 90 %。显然,传动节受力的可能性受到这一参数值的影响很大。

  毫无疑问,为提高耐磨性采用的设计方法与其它任何方法相比是最受欢迎的,因为它们是影响零件早期损坏的首要原因。但是,对于传统的非常复杂的汽车构造来说,工艺完善化(提高制造精度和采用强化方法)却是能够得到足够好的效益。

  选择制造万向节琴件的钢材牌号有重要的意义。在苏联的汽车制造业中,载重汽车万向节的十字轴基本上是采用渗碳合金钢:20X 、18rT 、15 X rHTA 、20XrHrP 、12XH3A 、15XrHZTA 。为了得到较高的接触强度和疲劳· 强度,必须有如下良好的配合:即十字轴销在轴承的配合面上有很高的硬度,其基体有很大的韧性。为此,在莫斯科汽车厂采用淬透性较低的碳素钢55nn ,在表面上用高频电流加· 热淬火,使硬度达到HRC60 、66 。但是,当硬度为HRC 55 时,发现用这种铆材制做的零件的耐磨性下降很多。当把表面硬度增大至HRC64 、67 ,其强化深度为2 . smm 时,与渗碳钢20X 相比,前者的耐磨性提高15 %~18 %。

  工艺强化法对改变表层的化学成分、组织结构、物理机械参数和摩擦疲劳参数起很大的作用。

  一些汽车厂和研究所的相应部门进行了一些试验工作,如采用等离子喷涂、激光处理、电子束处理和其它方法去强化十字轴销。对万向轴十字轴的研究结果列于表8 。对苏联和其它国家生产的汽车万向轴十字轴的新零件的制造工艺和磨损零件的修复工艺进行了分析,结果表明,为了延长这些零件寿命,必须提高几何参数和使用参数的精度和稳定性,改善防止道路灰尘顺粒进入摩擦表面的密封质量。提高花键连接件的耐磨性,可采用设计的方法和制造的方法。当花健连接件主要是受磨粒磨损时,有效的方法可能是采用附加密封装置,以防止道路中的灰尘颗粒落入摩擦表面的接触区。在表9 中列出花键连接件磨损的侧量值。这些数据证明,采用附加密封装置可使摩擦表面的磨损强度降低41 %~54 %。万向轴的花键采用伸缩筒式防护,会使接合零件的平均磨损强度减少16 % ~ 60 %。


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