Введение................................................................................................................. 6
Глава 1. Анализ проблем повышения износостойкости червячных передач по
литературным данным.................................................................................................. 13
1.1. Области применения червячных передач и их конструктивные
особенности ............................................................................................................... 13
1.2. Особенности существующих методов оценки динамики изнашивания
червячных передач и их недостатки........................................................................ 14
1.2.1 Анализ методов оценки интенсивности изнашивания червячных
передач по литературным данным ...................................................................... 17
1.2.2 Методические основы измерения износа и оценки
износостойкости червячных передач.................................................................. 23
1.2.3 Анализ существующих методов оценки предельного износа
червячных передач ................................................................................................ 26
1.3. Анализ существующих методов повышения износостойкости
червячных передач .................................................................................................... 29
1.3.1 Введение дополнительных технологических операций – создание
специальных форм зацепления червячных передач.......................................... 32
1.3.2 Подбор конструкционных материалов и методов финишной
термообработки деталей червячной пары .......................................................... 33
1.3.3 Использование смазочных материалов со стандартными
противоизносными и противозадирными присадками ..................................... 35
1.3.4 Применение смазочных материалов с добавками солей жирных
кислот 36
3
1.4. Анализ влияния наномодифицированных смазочных материалов на
износостойкость и несущую способность тяжелонагруженных сопряжений
скольжения и возможность их применения в червячных передачах................... 38
Глава 2. Анализ закономерности формирования износостойкости
сопряжений скольжения «сталь-бронза» на основе лабораторных сравнительных
износных испытаний стальных и бронзовых образцов............................................. 48
2.1. Постановка задачи лабораторных испытаний и их регрессионного
анализа........................................................................................................................ 48
2.1.1 Предварительный экспертный отбор факторов для анализа
весомости их влияния на интенсивность изнашивания .................................... 48
2.1.2 Моделирование области контакта червячной передачи в
лабораторной установке МТ-8 и оценка адекватности моделирования по
критериям подобия................................................................................................ 49
2.1.3 Обоснование вида смазочного материала и описание проведения
лабораторных испытаний..................................................................................... 59
2.2. Методика измерения износа методом профилографирования............ 59
2.3. Результаты измерений интенсивности изнашивания образцов .......... 63
2.3.1 Интенсивность изнашивания пары трения Б65–Г60 методом
взвешивания........................................................................................................... 64
2.3.2 Интенсивность изнашивания образца Б65 методом
профилографирования .......................................................................................... 67
2.4. Результаты регрессионного анализа лабораторных испытаний по
оценке интенсивности изнашивания образцов ...................................................... 72
2.5. Описание предлагаемой закономерности формирования
износостойкости сопряжений скольжения «сталь-бронза» на основании
результатов лабораторных испытаний стальных и бронзовых образцов ........... 77
Глава 3. Экспериментальное подтверждение достоверности выявленной
закономерности формирования износостойкости для сопряжения «червяк-
4
червячное колесо» при использовании наномодифицированного смазочного
материала........................................................................................................................ 88
3.1. Принцип работы и конструкция стенда для ускоренных испытаний
червячных редукторов .............................................................................................. 88
3.2. Методика и порядок проведения ускоренных испытаний .................. 91
3.3. Роль колебаний в процессе изнашивания и их влияние на
износостойкость червячных передач ...................................................................... 94
3.5. Методика определения коэффициента динамичности на основании
данных по ускоренным испытаниям....................................................................... 97
3.4. Результаты измерений износа и построения зависимости
интенсивности изнашивания зубьев червячного колеса от давления в контакте с
червяком..................................................................................................................... 99
3.5. Результаты регрессионного анализа стендовых испытаний по оценке
интенсивности изнашивания зубьев червячного колеса..................................... 103
3.6. Результаты измерений коэффициента динамичности........................ 106
Глава 4. Разработка уравнения динамики изнашивания и методики оценки
параметрических границ триботехнической работоспособности червячных передач
....................................................................................................................................... 112
4.1. Описание предлагаемого уравнения динамики изнашивания червячной
передачи, учитывающего влияние наномодифицированного смазочного
материала и роста коэффициента динамичности ................................................ 112
4.2. Результаты расчета ресурса червячной передачи по критерию
изнашивания ............................................................................................................ 118
4.3. Описание разработанной методики оценки параметрических границ
триботехнической работоспособности червячных передач, учитывающей
влияние температуры смазочного материала, скорости относительного
скольжения червячной пары и роста нагруженности сопряжения, а также
результаты экспериментальной оценки этих границ .......................................... 123
5
4.4. Экономическая эффективность применения наномодифицированной
добавки «Стрибойл» в червячной передаче ......................................................... 127
Основные результаты и выводы...................................................................... 130
Список литературы ........................................................................................... 132
ПРИЛОЖЕНИЕ А............................................................................................. 145
