Разработка метода и технология напыления износостойких покрытий на наружную коническую поверхность кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
3Кольцо с напылением Mo С50,08 0,010,25 0020,33 0,034Кольцо с напылением Mo М50,1 0,010,30 0,020,40 0,03
Рис.1.24 Диаграмма величин износов колец синхронизаторов, муфты и общий износ пары трения.
Анализируя результаты испытаний (см. рис.1.23, 1.24 и табл.1.6, 1.7), можно отметить следующее:
Процесс изнашивания колец разделяется на две стадии: стадию приработки и стадию установившегося изнашивания. В стадии приработки (до 2000-2500 циклов синхронизации) интенсивность изнашивания серийных и опытных (с напылением) блокирующих колец практически одинакова. Для колец с напылением в пределах 0-1500 циклов синхронизации несколько большую интенсивность износа можно объяснить отсутствием операции финишной доводки поверхности конусной части после напыления.
В стадии установившегося режима трения интенсивность износа серийных колец снижается, но остается достаточно высокой, что объясняется наличием пластической деформации вершин резьбы вследствие высокой температуры тонкого поверхностного слоя и нормальным механическим износом.
У колец с напылением Мо после приработки интенсивность износа резко снижается, что можно объяснить высокой твердостью поверхности и жаропрочностью молибдена по сравнению с латунью. Наблюдается отсутствие пластифицирования вершин резьбы блокирующего кольца.
Износостойкость колец с напылением Мо, рассчитанная по интенсивности износа, в 4-6 раз превышает соответствующие показатели для серийных колец. Возможной причиной повышенного износа конусов муфт является неравномерность нанесения износостойкого покрытия молибдена (Мо) на блокирующее кольцо и вызванное этим неудовлетворительное прилегание поверхностей трения.
Величина критического износа (Iл=0,65-0,70 мм) на опытных кольцах с покрытием Мо в заданных условиях испытаний достигнута не была ввиду необходимости для этого длительных испытаний.
Коэффициент трения у пары с блокирующими кольцами, напыленными Мо, в установившемся режиме трения на 10-15% ниже, чем у пары с серийными блокирующими кольцами.
Общий износ пары трения блокирующее кольцо синхронизатора - конус скользящей муфты КПП с напыленными молибденом (Мо) блокирующими кольцами на 40-50% меньше, чем при работе с серийными латунными кольцами.
.3 Условия работы и состояние фрикционных материалов для колец синхронизаторов
Как показывают исследования изношенных колец блокирующих синхронизатора, снятых с КПП 2101 после дорожных испытаний и колец после испытаний на стенде ZF ОДШ УПА, долговечность синхронизаторов КПП ограничивается износостойкостью резьбы конусной части кольца блокирующего 2101-1701164. При этом поверхностные слои резьбы, участвовавшие в процессе трения, пластически деформированы, т.е. наряду с нормальным механическим износом происходила пластическая деформация и смятие вершин резьбы. В результате деформации (увеличения опорной поверхности) преждевременно прекращается разрыв масляной пленки и выполнение функций синхронизации [ 9 ].
Тонкие молибденовые покрытия показывают эксплуатационные характеристики почти такие же, какие показывают спеченные фрикционные обкладки на низких скоростях. Однако при более высоких поверхностных скоростях молибденовые покрытия, у которых на поверхности температура превышает 300С, легко разрушаются и отделяются от основы, так как при такой температуре происходит окисление молибдена [10].
Кроме того, с дальнейшим увеличением нагрузок и давления в синхронизирующей системе превышаются, как правило, прочностные характеристики латуни, что ведет к деформации самого кольца [5].
Наряду с этим, в ряде публикаций [5,6,11,12-17] указывается на высокую стоимость материалов на основе молибдена. Поэтому увеличение долговечности синхронизатора за счет ввода дополнительной операции по напылению износостойкого покрытия ведет к существенному повышению стоимости синхронизаторов, при этом, что зачастую не решаются проблемы по износу входящего конуса.
По мере того, как автомобилестроительные компании стремятся улучшить технические характеристики автомобиля, вырисовывается необходимость в создании нового материала для изготовления колец синхронизатора. Этот материал должен обладать лучшей износостойкостью, чем традиционная латунь. Но стоимость этого материала должна быть меньше чем стоимость других материалов, используемых при изготовлении колец синхронизатора.
В серии опубликованных статей [10,18,19,20] указывается на широкое применение у большого класса деталей покрытий с повышенной износостойкостью из самофлюсующихся сплавов на основе никеля, железа и других материалов. Приводящиеся данные по эксплуатационным характеристикам данного класса материалов указывают на перспективность их применения для различных пар трения.
Анализ и обобщение литературных данных [10,18,19,20,21-23] указывает на удачное соотношение у этих материалов таких характеристик как стоимость и эксплуатационные свойства.
.4 Состояние и перспективы развития газотермических покрытий в автомобилестроении
В связи с увеличением удельных тепловых и механических нагрузок в современных автомобилях все большее значение приобретает проблема повышения надежности и долговечности деталей узлов трения.
Часто возникает необходимость обеспечения высокой прочности деталей в сочетании с их высокой износо- задиростойкостью, антифрикционностью. Решение таких комплексных задач, как правило, возможно лишь благодаря использованию т