Анализ и установление причин разрушения тяжелонагруженных зубчатых передач
https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-1-106-115
Аннотация
Разрушение зубчатых колес происходит по различным причинам, связанным, прежде всего, с нарушением на разных этапах технологии их изготовления, некачественным монтажом зубчатой передачи или механизма в целом, а также превышением заданных эксплуатационных нагрузок. Целью исследования является установление причин разрушения шестерен верхнего привода буровой установки на основе механических и структурных характеристик, полученных общепринятыми методами, совокупно применяемыми для оценки природы возникающих повреждений. Для анализа соответствия качества изготовления шестерен эксплуатационным требованиям и выявления причины выхода их из строя были проведены комплексные исследования, включающие микроструктурный анализ металла шестерен, определение его химического состава и механических свойств, а также исследование морфологии поверхности разрушения с помощью растровой электронной микроскопии. В результате было определено, что зубчатые колеса вышли из строя по причине нарушения технологии их изготовления в части неправильно проведенной термической обработки.
Об авторах
В. И. Плеханов
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Плеханов Владимир Иванович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры материаловедения и технологии конструкционных материалов
Тюмень
Н. Ф. Коленчин
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Коленчин Николай Филиппович, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры материаловедения и технологий конструкционных материалов
Тюмень
В. В. Китаев
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Китаев Владимир Владимирович, доцент кафедры материаловедения и технологии конструкционных материалов
Тюмень
Список литературы
1. Причины разрушений зубчатых колес / А. П. Яковлева, Л. В. Савельева, В. А. Наумов [и др.]. – Текст : непосредственный // Главный механик. – 2017. – № 1. – С. 43–48.
2. Морозова, Л. В. Исследование причин разрушения зубчатых колес в процессе эксплуатации / Л. В. Морозова, М. Р. Орлов. – DOI 10.18577/2071-9140-2015-0-S1-37-48. – Текст : непосредственный // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № S1 (38). – С. 37–48.
3. Комплексный анализ эксплуатационного разрушения зубчатых колес коробок передач / Г. Г. Винокуров, С. П. Яковлева, М. И. Васильева, С. Н. Махарова. – Текст : непосредственный // Конструкторское бюро. – 2016. – № 1. – С. 40–46.
4. Принципы отказов и критерии предельных состояний высоконагруженных деталей узлов трения, зубчатых приводов для машиностроения / Е. И. Тескер, О. Д. Косов, К. А. Лубчинский, А. В. Соломатин. – Текст : непосредственный // Автоматизированное проектирование в машиностроении. – 2017. – № 5. – С. 17–20.
5. Некоторые особенности расчета долговечности узлов и деталей машин / М. Ю. Карелина, И. В. Костюк, Т. Ю. Черепнина, В. Р. Рогов. – DOI 10.22213/2413-1172-2020-3-25–30. – Текст : непосредственный // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. – 2020. – Т. 23, № 3. – С. 25–30.
6. Анферов, В. Н. К расчету зубчатых и червячных передач при переменных режимах нагружения / В. Н. Анферов, А. В. Зайцев. – Текст : непосредственный // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. – 2016. – № 4 (39). – С. 40–46.
7. Федоров, С. К. Закалка зубчатых колес силовых редукторов / С. К. Федоров, М. В. Власов. – Текст : непосредственный // Сельский механизатор. – 2019. – № 1. – С. 37–38.
8. Семенов, М. Ю. Оценка влияния условий трения на контактную выносливость подвергнутых химико-термической обработке зубчатых колес из комплексно-легированных теплостойких сталей / М. Ю. Семенов. – Текст : непосредственный // Проблемы черной металлургии и материаловедения. – 2015. – № 1. – С. 70–79.
9. Испытание, СЭМ-контроль и поверхностная модификация зубчатых колес, изготовленных традиционными и аддитивными технологиями / Л. Г. Варепо, И. В. Нагорнова, Ф. А. Доронин [и др.]. – DOI 10.25206/2310- 9793-2018-6-2-4-12. – Текст : непосредственный // Динамика систем, механизмов и машин. – 2018. – Т. 6, № 2. – С. 4–12.
10. Патент № 2449258 C1 Российская Федерация, МПК G01N 21/00. Способ исследования поверхности разрушения стали методом растровой электронной микроскопии : № 2010152046/28 : заявл. 21.12.2010 : опубл. 27.04.2012 / В. И. Изотов, Е. Ю. Киреева ; заявитель Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина» (ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»). – Текст : непосредственный.
11. Комплексная фрактодиагностика авиационных конических зубчатых колес / Н. В. Туманов, Н. А. Воробьева, А. И. Калашникова [и др.]. – DOI 10.26896/1028-6861-2018-84-2-55-63. – Текст : непосредственный // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2018. – Т. 84, № 2. – С. 55–63.
12. Шеховцева, Т. В. Оценка контактных разрушений зубьев по боковым поверхностям / Т. В. Шеховцева, Е. В. Шеховцева. – DOI 10.33979/2073-7408-2020-342-4-2-103-111. – Текст : непосредственный // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2020. – № 4-2(342). – С. 103–111.
13. Осипов, И. Г. Экспериментальная оценка твердости поверхностного слоя при разрушении / И. Г. Осипов, В. Н. Панчехин, И. Е. Звонарев. – Текст : непосредственный // Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире. – 2017. – № 18-1. – С. 66–70.
14. Руденко, С. П. Построение кривых глубинной контактной усталости поверхностно упрочненных зубчатых колес / С. П. Руденко, А. Л. Валько. – DOI 10.46864/1995-0470-2022-2-59-47-53. – Текст : непосредственный // Механика машин, механизмов и материалов. – 2022. – № 2 (59). – С. 47–53.
15. Онишков, Н. П. К оценке контактно-усталостной долговечности химико-термоупрочненных зубчатых колес / Н. П. Онишков, В. И. Короткин. – DOI 10.23947/1992-5980-2017-17-3-5-13. – Текст : непосредственный // Вестник Донского государственного технического университета. – 2017. – Т. 17, № 3 (90). – С. 5–13.
Рецензия
Для цитирования:
Плеханов В.И., Коленчин Н.Ф., Китаев В.В. Анализ и установление причин разрушения тяжелонагруженных зубчатых передач. Архитектура, строительство, транспорт. 2024;(1):106-115. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-1-106-115
For citation:
Plehanov V.I., Kolenchin N.F., Kitaev V.V. Analysis and determination of the causes of the heavily loaded gears failure. Architecture, Construction, Transport. 2024;(1):106-115. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-1-106-115
Просмотров:
33
Послать статью по эл. почте 