Способ определения свойств смазочных масел при испытаниях материалов зубчатых передач на контактную прочность

Номер патента: 1820299

Автор: Гузенко

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИ БРЕТЕН ТЕЛЬСТВУ 2 ых передач,ю ы О Изобретение относится к методам оп- ходероликовых образцов от трения каченияределения: противопиттинговых свойств к тренйю качения со скольжением.смазочных масел при испытаниях матери- Поставленная цель достигается тем, что алов зубчатых передач на контактную согласно способу определения противо- :. прочность. Питтинговых свойств смазочных масел приЦель изобретения - повыаение инфор- испытаниях материалов зубчатых передачмвтивности определения противопиттинго- . на контактную прочность, заключающемуся вых свойств смазочных масел при . в том, что роликовые образцы пары трения . испытаниях. материалов зубчатых передач приводят во вращение, нагружают образцына контактную прочность путем учета харак- . сжимающей силой, пропускают через обтера динамического изменения толщины разцы постоянный ток и в режиме нормальмаслянойпленкиПрикинематическомпере-.ного тлеющего разряда измеряют падение(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ. СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ ПРИ. ИСПЫТАНИЯХМАТЕРИАЛОВ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ НАКОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬ(57),Изобретение.относится к методам опре деления противопиттинговых свойств смаэочйых масел при испытаниях материаловэубчатых передач на контактную прочность.Цель изобретения - повышение информтивности путем определения не только толщины масляной пленки, но и протиеопиттинговыхсвойств смазочного масла при кинематическом переходе от трения качения к треникачения со скольжением, Роликовые обравцпары трения приводят во вращение, нагру жают образцы сжимающей силой. пропускают через образцы постоянный ток и в режиме нормального тлеющего ра ;яда. измеряют падение электрического напряжения до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов и в начальный мо. мент подачи смазки в зону их контакта. Затем , по разности этих падений электрического напряжения определяют толщину масляной пленки, и оценивают противопиттинговые свойства смазочного масла; При этом тол. щину масляной пленки определяют при трении качения и трении качения с не более, чем 10-ным проскальзыванием образцов, изменяя температуру подаваемой в их контакт смазки. А противопиттинговые свойства смазочного масла оценивают по влиянию . о температуры подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки на изменение коэффициента толщины масляной пленки при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10-ным проскальзыванием. 5 ил.1820299 ог 313 333 353 .Т,РО 8, 5 Редактор орректор А. Об аказ 2027 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж-З 5, Раущская.наб., 4/5 тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Производственно-и Составител Техред М,Мэлектрического напряжения до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов и в начальный момент подачи смазки в зону их контакта, затем по разности этих падений электрического напряжения определяют толщину масляной пленки, и оценивают . противопиттинговые свойства смазочного масла, толщину масляной плен. ки определяют при трении качения и трении качения с не более, чем 10-ным проскальзыванием образцов, изменяя температуру подаваемой в их контакт смазки, а противопиттинговые свойства смазочного масла оценивают по влиянию температуры подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки на изменение коэффициента толщины масляной пленки при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10 опроскальзыванием, который вычисляют из выражения;КЬ = ( Ж 32 ЬО 1)/ ЛО 2,где Кь - коэффициент толщины масляной пленки;Ь 01 = 02 - 01 - падение электрического напряжения, пропорциональное толщине масляной пленки при трении качения образцов;01 и 02 - падение электрического напряжения, измеренное соответственно до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов и в начальный момент подачи смазки в зону их контакта при трении качения;602 = 04 - Оз - падение электрическогонапряжения, пропорциональное толщине масляной пленки при трении качения с не более, чем 10 ф, проскальзыванием образцов; вОз и 04 - падение электрического на-.пряжения, измеренное соответственно до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов и в начальный момент подачи смазки в зону их контакта при трении качения с не более, чем 10 -ным проскальзыванием,На фиг.1 изображены зависимости изменения падения электрического напряжения от скорости скольжения зубчатых передач, полученные до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов (кривая 1) и в начальный момент подачи смазки (масла "индустриальное 45") в зону их контакта (кривая 2); на фиг.2 изображена зависимость действительного изменения падения электрического напряжения от скорости скольжения зубчатых передач пропорционально толщине масляной пленки;на фиг,З изображены зависимо ти изменения падения электрического напряжения отскорости скольжения зубчатых передач,5 полученные до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов (кривая 1) и вначальный момент подачи смазки в зону ихконтакта при температуре 303 К(кривая 2),температуре 333 К (кривая 3) и температуре 36310 К(кривая 4); на фиг,4 изображены зависимости действительного изменения паденияэлектрического напряжения от скоростискольжения зубчатых передач пропорционально толщине масляной пленки при тем 15 пературе смазки образцов 303 К (кривая 1),температуре 333 К (кривая 2) и температуре363 К(кривая 3); на фиг.5 изображено влияние температуры подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки на изменение20 коэффициента толщины масляной пленкипри кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с10 проскальзыванием (противопиттинговаяхарактеристика смазочного масла).25 Предлагаемый способ: определения противопиттинговых свойств смазочных маселпри испытаниях материалов зубчатых передач на контактную прочность осуществляетсяследующим образом,ЗО Вначале роликовые образцы пары трения приводят во вращение (не показано),обеспечивают в контакте образцов трениекачения, нагружают образцы сжимающейсилой, пропускает через образцы постоян 35 ныи ток и в режиме нормального тлеющегоразряда измеряют падение электрическогонапряжения до подачи смазки в зону кон-такта вращающихся образцов 01(фиг,1, точка а 1 кривой 1) и в начальный момент подачи40 смазки в зону их контакта 02(фиг.1, точка Ькривой 2). Затем в контакте роликовых образцов обеспечивают трение качения с неболее, чем 10 -ным проскальзыванием, нагружают образцы сжимающей силой, рав 45 ной сжимающей силе их нагружения притрении качения, пропускает через образцыпостоянный ток и в режиме нормальноготлеющего разряда снова измеряют падениеэлектрического напряжения Оз до подачи50 смазки в зону контакта вращающихся образцов (фиг,1, точка а 2 кривой 1) и 04 в начальный момент подачи смазки их контакта(фиг,1, точка Ь 2 кривой 2). После этого, поразности падений электрического напряже 55 ния 01 и 02 определяют толщину маслянойпленки при трении качения образцов 601==02-01(фиг.2. точка с 1 кривой) и по разности падений электрического напряжения Ози О определяют толщину масляной пленкипри трении качения с не более, чем 101820299 проскальзыванием образцов ЛО 2 = 04-Оз (фиг;2 тоа с 2 кривой),В такой же последовательности производят измерение падения электрического напряжения 011 при трении качения (фиг,З, точка а 11 кривой 1) и трении качения с не более, чем 10 проскальзыванием образцов Оз 1(фиг.З, точка а 21 кривой 1) до подачи смазки в зону их контакта, затем в начальный момент подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов при трении качекия 021 (фиг,З, точка Ь 11 кривой 2), 022 (фиг,З, точка Ь 12 кривой 3), 02 з (фиг.З, точка Ьз кривой 4) и трении качения с не более чем 10 проскальзыванием образцов 041 (фиг.З, точка ь 21 кривой 2), 042 (фиг,З, точка Ь 22 кривой 3), 04 з(фиг.З, точка Ь 2 з кривой 4), изменяя температуру Т,г подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки. После этого, по разности падений электрического напряжения 011 и 021, 011 и 022, 011 и 02 з определяют толщину масляной пленки при трении качения и различных температурах Т 1, Т 2 и Тз подаваемой в их контакт смазки 3011 021-011 (фиг.4, точка с 11 кривой 1), ЬО 12 фф 022 011 (фиг.4, точка с 12 кривОЙ 2), ЬО 1 з = 02 з(фиг,4, точка с 1 з кривой 3)а по разности падения электрического напряжения Оэ 1 и 04 т, Оз 1 и 042, Оз 1 и Олз определяют толщину масляной пленки при трении качения с не более, чем 10 проскальзыванием образцов и тех же температурах Т 1, Т 2 и Тз подаваемой в их контакт смазки ЬО 21= " Ое-Оз 1 (фиг,4, точка с 21 кривой 1), ЬО 22- = 042-Оз 1 (фиг.4, тюка с 22 кривой 2); ЬО 2 з - 04 з-Оз 1 (фиг.4, тчока с 2 з кривой 3).Противопиттинговые свойства смазочного масла оценивают по влиянию температуры Т:,г подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки на изменение коэффициента толщийы масляной пленки при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10 проскальзыванием, которыйвычисляют из выражения: 51015(фиг,5, точка е 1 кривой), при температуре Т 220 подаваемой в контакт вращающихся образ 25 скальзыванием будет равен Кь 2 = ЛО 22 -- ЛО 12)/ ЬО 22 (фиг.5 точка е 2 кривой) и при 30 ском переходе роликовых образцов от тре ния качения к трению качения с не более,40 45 50 55 где Кь - коэффициент толщины масляной .пленки;. Ь 01 02-01 - падение электрического напряженйя, пропорциональное толщине масляной пленки при трении качения образцов. О 1 и 02 - падение. электрического напряжения, измеренное соответственно до подачи смазки,в зону контакта вращающихся образцов и в начальный момент подачи смазки в зону их контакта при трении качения; ЬО 2 = 04 - Оз - падение электрического напряжения, пропорциональное толщине масляной пленки при трении качения с не более, чем 10 проскальзыванием образцов;ОЗ и 04 - падение электрического напряжения, измеренное соответственно до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов и в начальный момент подачи смазки в зону их контакта при трении качения с не болев, чем 0 проскальзыванием,В результате, при температуре Т 1 подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки коэффициент толщины масляной пленки при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10 проскальзыванием будет равен Кь 1 = (ЛО 21-Ж 11)/ЛО 21 цов смазки коэффициент толщины масляной пленки при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10;ь протемпературе Тз подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки коэффициент.толщины масляной пленки при кинематичечем 10 О проскальзыванием будет равен Кьз= ( ЛО 2 з - ЬО 1 з)/ ЬО 2 з (фиг,5, точка еэ кривой). По данным изменения коэффициента толщины масляной пленки Кь 1, Кь 2 и Кьз в зависимости от температуры Т 1, Т 2 и Тз подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10 проскальзыванием строят противопиттинговую характеристику Кь = г(Тч ) для каждого конкретно используемого е качестве смазки смазочно- го масла (кривая на фиг.5).Для получения изображенных на фиг.15 кривых использовались роликовые образцы одинакового диаметра 50 мм иэ стали 45 (НВ 200-220), которые устанавливались на модернизированной по авт.св. СССР М 1348714 (МКИ: 6.01 й 3/56, 1985 г,) машине трения СМЦ(см., напр., Гузенко Ю,М., Райко М.В., Стадник В,А, Модернизация машины трения СМЦ. Технология и органиэация производства. М 1, 1989 г с.51). Скорость скольжения образцов изменялась от нуля до 0,628 м/с через каждые 0,157 м/с, а коэффициент относительного проскальзывания образцов изменялся от нуля до 80 фчерез каждые 20. Кроме того, на модернизированной машине трения СМЦобеспечивалась скорость скольжения 0,0785 м/с и относительное проскальзывание роликовых образцов 10 при том же их диаметре 50 мм, Через образцы пропускался постоянный ток величиной 1,5 А, Контактное напряжение образцов соответствовало величине он = 500 МПа. Шероховатостьрабочих поверхностей образцов находилась в пределах 8-9 класса шероховатости (Ва = 0,32 мкм), В качестве смазки использовалось масло "индустриальное 45". Объемная температура смазки в масляной ванне с помощью специального устройства (см., напрСтадник В.А., Гузенко Ю.М, Устройство для испытания масел в широком диапазоне температур. Технология и.организация производства. М 2, 1989 гс.58) изменялась в пределах от 303 Кдо 363 К через каждые 30 К.В результате проведенных автором испытаний, падение электрического напряжения до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов при трении качения было равно 01= 011= 300 мВ (фиг.1, точка а 1 кривой 1 и фиг.З, точка а 11 кривой 1), а при трении качения с 10 О проскальзыванием образцов до подачи смазки в зону их контакта падение электрического напряжения было равно Оз = Оз 1 = 5 мВ (фиг,1, точка а 2 кривой 1 и фиг.З, точка а 2. кривой 1). Такое же падение электрического напряжения 5 мВ было измерено и при неподвижном положении роликовыхобразцов, а также при относительном проскальзывании образцов от 10 ф до 800, которое равно внутреннему падению .электрического напряжения во внешних по отношению к смазочной пленке элементах электричсекой цепи постоянного тока - образцах, проводниках, токосъемниках и т.д. (см., напр., Стадник В,АГузенко Ю,М. Модернизация машины трения СМЦ. Технология и организация производства, М 1, 1990 гс,55-56),При температуре Т 1 = 303 К подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки и трении качения образцов падение электрического напряжения в начальный момент подачи смазки между ними былоравно 021=570 мВ(фиг;3, точка Ь 11 кривой 2), а при этой же температуре Т 1 = 303 К подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки и трении качения с 10 проскальзыванием образцов падение электрического напряжения в начальный момент подачи смазки между ними было равно 041 = 545 мВ (фиг.З, точка Ь 21 кривой 2). При температуре Т 2 = -333 К подаваемой в контакт вращающихся25 30 35 масляной пленки будет пропорциональна 40 45 50 качения будет пропорциональна падению 5 10 15 20 образцов смазки и трении качения образцов падение электрического напряжения в начальный момент Оодачи смазки между ними былО равно 02 = 022 = 375 МВ (фиг.1, точка Ь 1 кривой 2 и фиг.З, точка Ь 12 кривой 3), а при этой же температуре Т 2 = 333 К подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки и трении качения с 10 проскальзыванием образцов падение электрического напряжения в начальный момент подачи смазки между ними было равно 04 = 042 = 380 мВ (фиг.1,точка ь 2 кривой 2 и фиг,З, точка ь 22 кривой 3). При температуре Тз = 363 К подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки и трении качения образцов падение электрического напряжения в начальный момент подачи смазки между ними было равно 02 з =330 м В (фиг.З, точка Ь 1 з кривой 4), а при этой же температуре Тз = 363 К подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки и трении качения с 10проскальзыванием образцов падение электрического напряжения в начальный момент подачи смазки между ними было равно 04 з = 55 мВ(фиг,З, тОчка Ь 2 З кривОй 4) В соответствии с этими данными измерения падения электрического напряжения, голщина масляной пленки при температуре Т 1 = 303 К и трении качения будет пропорциональна падению электрического напряженя ЬО 11 = 021 - 011 = 570 - 300 = 270 мВ (фиг,4, точка с 11 кривой 1), а при этой же температуре Т 1 = 303 К и трении качения с 10 О проскальзыванием образцов толщина падение электрического напряжения 6021= 041 - Оз 1 = 545-5 = 540 мВ (фиг.4, точка с 21 кривой 1). Толщина масляной пленки при температуре Т 2 = 333 К и трении качения будет пропорциональна падению электрического напряжения ЬО 12 = 022 - 011 = 375- - 300=75 мВ(фиг.4,точка с 12 кривой 2), а при этой же температуре Т 2 =- ЗЗЗ К и трении качения с 10 О проскальзыванием образцов толщина масляной пленки будет пропорциональна падению электрического напряжения 6022-042-Оз 1 = 380-5= 375 мВ (фиг.4, точка с 22 кривой 2). Толщина масляной пленки при температуре Тз = 363 К и трении электрического напряжения ЬО 1 з = 02 з - 011 = 330-300 = 30 мВ (фиг,4, точка с 1 з кривой 3), а при этой же температуре Тз = 363 К и трении качения с 10 проскальзыванием образцов толщина масляной пленки будет пропорциональна падению электрического напряжения Ь 02 з = 04 з-Оз 1=55 - 5= = 50 мВ (фиг.4, точка с 2 з кривой 3).При кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с 10 проскальзыванием и температуре Т 1 = 303 К подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки коэффици енттолщины масляной пленки будет равен КЬ 1 = (Ь 021 - ЬО 11)/ ЬО 21 = (540-270)/540 = 0,5 (фиг.5, точка е 1 кривой), при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с 10 проскальзы ванием и температуре Т 2 = 333 К подаваемой в контакт вращающихся. образцов смазки коэффициеНт толщины масляной пленки будет равен Кя =(ЬО 22- ЛО 12)/ ЬО 22 = (375- -75)/375= 0,8(фиг.5, точка е 2 кривой), а при 15 кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с 10 ь проскальзыванием и температуре Тз = 363 К подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки коэффициент тол щины масляной пленки будет равен Кьз=( ЬО 2 з ЬО 13)ИО 2 з = (50 - 30)/50 = 0,4 (фиг 5. точка ез кривой). Далее, по точкам е 1, е 2 и е строят противопиттинговую характеристику Кь= 1(Т ) для используемого в качестве 25 смазки смазочного масла "индустриальное, 45" (кривая на фиг,5).В зависимости от используемого в качестве смазки смазочного масла, его вязкостно-температурной характеристики (см., 30 напр., Рещиков В;Ф. Трение и износ тяжелонагруженных передач. М., Машиностроение, 1975, с,203-205. рис.130), вязкости масла и температуры Т подаваемой в кон-. такт вращающихся образцов смазки, проти вопиттинговые характеристики этих смазочных масел также будут различными, акаждыйиз найденных экспериментально коэффициентов толщины масляной пленки Кьч может изменяться от нуля до единицы, 40 т.е, находиться в пределах 0Кь1. Кроме того следует отметить, что чем больше будет величина коэффициента толщины масляной пленки Кьч на получаемой экспериментально противопиттинговой характеристике 45 смазочного масла, тем хуже протипопиттинговые свойства этого смазочного масла при какой-либо конкретной температуре Т подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки, и наоборот, 50Так, из полученной на фиг,5 противопиттинговой характеристики видно, что используемое в качестве смазки смазочное масло "индустриальное 45" наихудшими противопиттинговыми свойствами облада ет при температуре подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки, равной Т 2-333 К, при которой коэффициент толщины масляной пленки равен величине Кь 20,8 (фиг.5, точка е 2 кривой) и достигает максимальной своей величины, а несколько лучшими противопиттинговыми свойствами это смазочное масло обладает при температуре подаваемой в контакт вращающихся образцов смазкиравной Т 1- 303 К и ниже, при которой коэффициент толщины масляной пленки равен величине не более. чем Кь 1 = 0,5(фиг,5, точка е 1 кривой), а также при температуре подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки, равной Тз = 363 К и выше, при которой коэффициент толщины масляной пленки равен величине не более, чем Кьз = 0,4 (фиг.5, точка сз кривой).В связи с этим, можно сделать вывод, что при использовании для смазки зубчатых передач смазочного масла "индустриальное 45" наиболее благоприятным температурным режимом, снижающим прогрессивное усталостное выкрашивание является температура смазочного масла в картере зубчатого редуктора, которая ниже или выше температуры, равной величине Т 2 = 333 К.Такойже вывод о влиянии температуры смазочного масла на образование усталостного выкрашивания можно встретить и в других источниках информации, в которых отмечается, что наиболее прогрессивное усталостное выкрашивание зубчатых передач обеспечивается при средних температурных режимах их смазки, а менее прогрессивное усталостное выкрашивание зубчатых передач достигается при более низких и высоких температурных режимах их смазки относительно указанного выше среднего температурного режима смазки.Поскольку используемые в качестве смазки зубчатых передач смазочные масла имеют различную вязкостно-темпе ратурную характеристику (см., напрРещиков В,ф, Трение и износ тяжелонагруженных передач. ММашиностроение, 1975, с,203-205, рис.130), а также противопиттинговые свойства, то для каждого смазочного масла температурные режимы смазки, вызывающие менее или более прогрессивное усталостное выкрашивание, также находятся в различных диапазонах. В связи с этим, для каждого смазочного масла противопиттинговую характеристику (кривая на фиг.5) необходимо исследовать отдельно . и индивидуально, так как в зависимости от используемого в качестве смазки смазочного масла, его вязкостно-температурной характеристики и температуры Т подаваемой в контакт вращающихся образц в смазки, коэффициент толщины масляной пленки Коможет изменяться в пределах от нуля до единицы. Следует также отметить. что на получаемой противопиттинговой характе 1820299 12ристике смазочного масла, чем больше будет достигаться величина коэффициента толщины масляной пленки Кьч, тем хуже оказываются противопиттинговые свойства этого смазочного масла Из представленных на фиг,4 и 5 кривых видно, что наиболее высокий коэффициент толщины масляной пленки КЬ достигается при ус ловиях, когда падение электрическаго напряжения, пропорциональное толщине масляной пленки при трении качения итрении качения с не более, чем 10 проскальзыванием образцов, достигает наибольшей между собой разности. кривых видно, что при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения со скольжением первоначально происходит увеличение толщины масляной пленки до определенной величины, достигает при трении качения с не более, чем 10 проскальзыванием. образцов, максимальной своей толщины, затем по мере дальнейшего увеличения скорости скольжения и относительного проскальзывания образцов происходит уменьшение толщины масляной пленки в соответствии с ранее известными закономерностями (см., напр., Рещиков В,Ф, Трение и износ тяжелонагруженных передач; ММашиностроение, 1975, с.108-111, рис.74-76).В зависимости от температуры Тподаваемой в контакт вращающихся образцов смазки происходит также изменение и переходного участка толщины масляной пленки при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10 Д проскальзыванием, который характеризуется коэффициентом толщины масляной пленки Кьг При эком поведении толщины масляной пленки в условиях работы реальных зубчатых передач и мгновенном переходе их зубьев от трения качения к трению качения с не более, чем 10;-ным проскальзыванием, по мнению автора, происходит увеличение гидродинамического давлЕния масляной пленки на этом участке между рабочими поверхностями зубьев, что при появлении на них усталостных трещин способствует более сильному проникновениюсмазочного масла в эти трещины и болеебыстрому развитию усталостного выкрашивания,Кроме того известно, что именно на этом участке происходит увеличение коэффициента трения, зависящего от толщины масляной пленки (смнапрРещиков В.Ф. Трение и износ тяжелонагруженных перерис.72), а также наиболее интенсивное развитие усталостного выкрашивания именно в околополюсной зоне зацепления зубьев и преимущественно на их ножках (см., напр.,5 Кудрявцев В,Н, Детали машин. Учебник длястудентов машиностроительных специальностей вузов. Л., Машиностроение, 1980, с.29-30, рис.2.12). Поскольку коэффициент трения и усталостное выкрашивание в усло 10 виях работы зубчатых передач тесно связа- .ны с толщиной масляной пленки, то отсюдаследует, что на противопиттинговые свойства смазочных масел весьма сильное влияние оказывает характер динамического изменеКроме того, из представленных на фиг.4 15 ния толщины масляной пленки при кинематическом переходе рабочих поверхностей от трения качения к трению качения с не более, чем 10-ным проскальзыванием.Необходимость измерения падения20 электрического напряжения именно притрении качения и трения качения с не более,.чем 10 О-ным проскальзыванием связана с тем, что при трении качения и трении качения с малым относительным проскальзыванием25 образцов (до 10) происходит значительноепадение электрического напряжения между металлическими поверхностями вращающих-,;сяобразцов, которое необходимо вычитать изпадения электрического напряжения, изме 30 ренного в начальный момент подачи смазкив зону их контакта (смнапр., авт.св, СССР по заявке на изобретение М 469717924-28 от 24,05,1989 г.).В результате такой последовательности35 определения толщины масляной пленки изприведенных на фиг.4 кривых видно, что при средних. температурных режимах смазки зубчатых передач происходит наибольший перепад толщины масляной пленки при40 кинематическом переходе рабочих поверхностей зубьев от трения качения к трению качения с не более, чем 10 их проскальзывании, поэтому при средних температурных режимах смазки зубчатых передачдостигает- .45 ся наибольшее гидродинамическое давлениесмазочного масла между рабочими поверхностями зубьев, наиболее интенсивное проникновение смазочного масла в усталостные трещины и наиболее прогрессивное развитие50 усталостного выкрашивания зубьев, При таких же температурных режимах смазки зубчатых передач согласно предлагаемому изобретению достигается и максимальная величина коэффициента толщины масляной55 пленки Кь т, характеризующего противопиттинговые свойства смазочного масла при этих температурных режимах смазки зубчатых передач.При более низких и более высоких темдач. ММашиностроение, 1975, с,103;104, пературных режимах смазки зубчатых пере-.20 зочных масел при испытаниях материалов25 зубчатых передач на контактную прочность 30 35 40 разности этих падений электрического на 55 пряжения определяют толщину масляной дач происходит менее выраженный перепад толщины масляной пленки при кинематическом переходе рабочих поверхностей зубьев от трения качения к трению качения с не более, чем 107 их проскальзыванием, поэтому при менее или более высоких температурных режимах смазки зубчатых передач относительно среднетемпературного режима их смазки достигается намного меньшее гидродинамическое давление смазочного масла между рабочими поверхностями зубьев, менее интенсивное проникновение смазочного масла в усталостные трещины и менее прогрессивное развитие усталостно- . го выкрашивания зубьев. При этих же температурных режимах смазки зубчатых передач согласно изобретению достигается и намного меньшая величина коэффициента толщины масляной пленки Кь, характеризующего противопиттинговые свойства смазочного масла при этих температурных режимах смазки зубчатых передач.Крометого, по мнению автора, меньшее .или большее развитие гидродинамического давления между рабочими поверхностями зубьев зубчатых передач связана еще и с тем, что при мгновенном кинематическом переходе зубьев от трения качения к трению качения с не более, чем 10; проскальзыванием происходит появление своеобразного "гидродинамического клина". который в зависимости от температурного режима смазки зубчатых передач имеет различный свой подьем. Так, при средних температурных режимах смазки зубчатых передач этот "гидродинамический клин" развивает наибольший свой подъем и вызывает наиболее выраженное проявление усталостного выкрашивания зубчатых передач, а при менее или более высоких температурных режимах смазки зубчатых передач относительно среднего температурного режима их смазки этот "гидродинамический клин" развивает намного меньший свой подъем и вызывает менее выраженное проявление усталостно го выкрашивания зубчатых передач.Таким образом, определение толщины масляной пленки при трении качения и трении качения с не более, чем 10 ф проскальзыванием образцов, изменяя при этом 5 температуру подаваемой в их контакт смазки, и оценка противопиттинговых свойств смазочного масла по влиянию температуры подаваемой в контакт вращающихся образцов смазки на изменение коэффициента толщины масляной пленки Кь при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10проскальзыванием, кроме образования в процессе трения усталостного выкрашивания на рабочих поверхностях образцов. а также подсчета количества получившихся ямок на выбранной площади контакта их трущихся поверхностей через определенные промежутки времени. поэволяет.учитывать еще и характер динамического изменения толщины масляной пленки при кинематическом переходе роликовых образцов от трения качения к трению качения с не более, чем 10 их проскальзыванием, что в свою очередь дает возможность глубже раскрыть природу многих и роисходящих при работе зубчатых передач явлений.например. усталостного выкрашивания, позволяет повысить информативность предлагаемого способа в определении противопиттинговых свойств смазочных масел при испытаниях материалов зубчатых передач на контактную прочность и составляеттехнико-экономический эффект данногоизобретения,. Кроме того, предлагаемый способ определения противопиттинговых свойств смазанимает по своей продолжительности намного меньше времени по сравнению со временем образования самого устэлостного выкрашивания на рабочих поверхностях используемых для испытания образцов, что в свою очередь позволяет также получить ускоренную экспресс-информацию о противопиттинговых свойствах любого используемого в качестве смазки зубчатых передач смазочного масла без образования на рабочих поверхностях образцов какого-либо усталостного их выкрашивания и также в определенньй мере составляет технико-экономический эффект данного изобретения. Формула изобретения Способ определения свойств смазочных масел при испытаниях материалов зубчатых передач на контактную прочность, заключающийся в том, что роликовые образцы пары трения приводят во вращение, нагружают образцы сжимающей силой, пропускают через образцы постоянный ток и в режиме нормального тлеющего разряда измеряют падение электрического напряжения до подачи смазки в зону контакта вращающихся образцов и в начальный момент подачи смазки в зону их контакта и по пленки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности путем определения не только толщины масляной пленки, но и противопиттинговых свойств смазочного масла при кинемэтическом пе 1820299

Смотреть

Заявка

4932172, 05.05.1991

Ю. М Хузенко

ГУЗЕНКО ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 3/56

Метки: зубчатых, испытаниях, контактную, масел, передач, прочность, свойств, смазочных

Опубликовано: 07.06.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/10-1820299-sposob-opredeleniya-svojjstv-smazochnykh-masel-pri-ispytaniyakh-materialov-zubchatykh-peredach-na-kontaktnuyu-prochnost.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения свойств смазочных масел при испытаниях материалов зубчатых передач на контактную прочность</a>

Похожие патенты