Способ обработки поверхности трения

(53) машинооваио онных свойстя обраэованиами поверхеФормнрова машино"ьзованоых свойств бразовадамн о дефоря ант трееход у рхностьхема осу3 - схетрени,ма р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПа ИЗОБ ЕТЕНИЯР И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕХЗЬСТ(21) 4244142/31 "27(71) Ленинградский институт точики и оптики(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОТРЕНИЯ(57) Изобретение относится кстроению и может быть испольэдля улучшения антифрикциповерхностей трения и длтаких поверхностей методностного пластического д 7(088.8).Г, Эксплуатационныеей с регулярным микроМашиностроение, 1982 Изобретение относится кстроению и может быть исполдля улучшения антифрикцнониповерхностей трения и дляния таких поверхностей метповерхностного пластическогмирования (ППД)Цель изобретения - повышговечности эа счет улучшенифрикционных свойств поверхния путем. создания плавногот несущей поверхности к дпения,Иа Фиг 1 изображена иове с ЧРИР; на фиг, 2 - сения способа, на Фиг, ета скорости. Я 01523569 ния (ППД). Способ обработки в олко проходов методами ППД заключаетсяв том, что на поверхности детанисоздается частично-регулярный микрорельеф, а затем производится упрочняюще"чистовая обработка ППД сферическим индентором с заданной скоростью, определяемой по приведеннойматематической зависимости, Указанная скорость обеспечивает кинетический удар индентора о стенку микроуглубления. При этом заглаживаютсянаплывы, образуются плавный переходот несущей поверхности к дну микроуглубления и асимметричность профиля микроуглубления, упрочняетсянесущая поверхность и выполняетсятребуемое соотношение между смачиваемостью несущей поверхности и днамикроуглубления, 3 ил,Способ осуществляются следующим образом.На поверхности трения одной из деталей узла трения скольжения создают микроуглублени поверхностным пластическим дефор ированием, например вибронакатыванием, т.е. создают частично-регулярный микрорельеф.Затем производят унрочнякще-чистовую обработку участков между углуб" лениями микрорельефа, например гладкое алмазное выглаьивание сферическим индентором,Поверхность трения с частично- регулярным ьякрорельефом (ЧРМР) 1 контактирует с сопряженной деталью 2. Контакт происходит по участкам1521569 несущей поверхности 3. Смазка 4 находится в микроуглублениях 5. Поскольку несущая поверхность 3 имеет смачиваемость вышеВ чем дно мнкроуглубления 5, то смазка 4 стремится в зазор между несущей поверхностью 3 исопряженной деталью 2. В процессетрения мнкроуглубления 5 заполняются смазкой полностью и за счет асимметричности профиля возникает гидродинамическое давление.На фнг. 2 и 3 показаны расчетныесхемы для определения скорости об, работки ч на которых обозначены 1У у - скорость обработкиВ и/СВ чфскорость перемещения деорюрующегозлемента (индентора) вдсаь оси хВи/с; Р " усилие деформироваиия, НВЬ - предварительный натяг пружины, м 2 ОС = Р/д - жесткость пружины, н/и,ш " масса подвижной части инструмента, кг, Ьи Ь- координаты точ"ки касания индектора со стенкоймикроуглубления, м,.Ьн Ь, коор;щдинаты центра сферы индентора прикасания в точке ВВ мм; Ь и Ь - ширина и глубина мнкроуглубления, имК и В. врадиусы дна мнкроуглубления и сферы индентора, кч, Р,сила трения в подвижных частях инструмента, н,Уравнение колебаний подвижнойчасти инструмента имеет щщ: ихфР-Р где Р = с(й -х), шс(Л -х)- 35Дпя удобства пользования формулой(5) необходимо вместо координат центра сферы индентора ввести координаты (2) 45 точки 3.Из схемы на фнг. 3 видно, что Ь,Ь+х,Ь 1 Ьк У 15 а с+р" О, а с 11 сс 5 щ О, сОПри подстановке значений с, и с В в уравнение (2) определяется частное решение: Общее решение уравнения (1) 4 а х с савК с+с вхп 1 сс + -5 йИз начальных условий находятзначения с 1 и сО х-1 с св 1 п 1 с+1 с с сов 1 сСВ хВ сов 5 сс. + 51 (1 со 85 сй), (3) а а а К 1 с 2 После подстановки в уравнение (3) значений К и а и преобразований 1 Р-Р Ъв Р и -- (1-сов - -"- ). Р ш б Индентор коснется дна микроуглубления в точке А при х Ь: Ьщ - (1-сов ), (4)Из уравнения (4) находят времяза которое индентор опустится додна канавки в точку Афа.д ЬфаЕагсаов (1-- )Р (Р Р )и Скорость перемещения инденторавдоль оси х находится из условия е к ЙВВЬВ отсюда Ч 5 ВВЬ/Й153 ВВВГссов1 ЬВ Р )(Р-Р МИакоиая скорость перемещения индентора вдоль оси 7 (скорость обработки) для обеспечеюыя касаноя в точке В находится из соотношения ЬЬ521569 6катыванием, о т л и ч а ю щ н й сятем, что, с целью повышения далговечности за счет улучшения антнфрикционных свойств поверхности тренияпутем создания плавного перехода отнесущей поверхности к дну углублений,частично-регулярный микрорельеф выполняют асимметричного профиля в направлении скольжения, при этом участки между углублениями микрорельефа .1:,подвергают дополнительной упрочняющей обработке сферическим инденторомсо скоростью ч, опредепяемой по фор- муле) соз (1 и Ь переходаебуатсяя о стенс коорди/2 Ь = Ь и Ь- коордния нкой 30 са аты точ ндентора со микроуглублени- ширина и глубина углубления, м; сы дна микро и сферы инд е деформировммр . кро-, По формулам (6) и ( определяют координаты центра сферы алмазного, выглаживателя Ь 1 и ЬИзобретение обеспечивает уменьшение коэффициента трения, увеличение толщщны смазочной пленки и снижение износа поверхностей рения, что в конечном итоге уменьшает потери энер 4 гии за счет трения и увеличивает долговечность трущихся деталей в машинах и приборах Ь Радну ленни ра, м усили Н яф тен ормул а. и з причеммости н,мости двыбираю ости частичброна-Используя выраженинаходят скорость абравающую касание в точке В.П р и и е р. На поверхностиного вала диаметром й = 30 вщ намнкроуглубления вибронакатываниеглубиной Ь = 20 мкм = 210-м и юириной Ь=0,5 мм, Радиус дна микроуглубления К 1,5 мм,Второй проход выполняют алмазнымвыглаживателем с радиусом К= 1 мми усийием деформирования Р. 50 Н.Иасеа подвижных частей инструментая30 г3 10 кг. Предварительныйнатяг нруиины.инструмента В щ 10 мм1 ф 10 м, сила трения в подвижныхчастях инструмента 5 Н.Для обеспечения плавногои аеимметричйого профиля трудар алмазного выглаживателку микроуглубления в точкенатами Ьк. 0 в фвф и Ьк Способ обработки поверкитрения, при котором образуюно-регулярный микрорельеф где Ь 1 Ь= ЙК (Ьк-Ь/2)Ь, =4.+Кц(1 координаты центра сфериндентора при касаниисо стенкой микроуглубления в заданной точке д - предварительный натягпржиныНн - масса подвижной частиинструмента, кг; Р - сила трения в подвижныхчастях инструмента, Н еличину отношения смачиваесущей поверхности и смачивае а углубления микрорельефа больше1521569 авитель С.Чукаеваед И,Ходанич Корректор Т,ИадецвааеааеювеЪЬедактор А.Леанина Гагарина, 101 нно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгор Произво Заказ 678 НИИПИ Го. рственного комитета по изоб 113 ОЭ 5, Москва,. Ж-Э 5, Р Поднисьое тениям и открытиям нищская наб. д, 4/5