4 Расчет на износ

Выясним, сколько понадобится циклов нагружения для достижения неработоспособности зубьев. Расчёт будем вести для МЦК (описание причины см. расчёт износа ниже):

где I₀ – интенсивность износа при приработке;

I_h – интенсивность износа после приработки.

Радиус поверхности зуба малого центрального колеса в точке контакта:

Радиус поверхности зуба сателлита в точке контакта:

Приведенный радиус:

Скорости при износе (абсолютные окружные скорости точки контакта на поверхности зуба малого центрального колеса и сателлита):

Скорость скольжения поверхностей малого центрального колеса и сателлита в точке контакта:

Скорость сближения поверхностей малого центрального колеса и сателлита в точке контакта:

Коэффициент отношения скорости скольжения к скорости сближения поверхностей малого центрального колеса и сателлита в точке контакта:

Найдём значения износов через формулу для расчётно-экспериментального метода:

где ν₁₀₀ = 8 кинематическая вязкость при 100°С;

ν_t – кинематическая вязкость в точке поверхности при расчётной температуре;

m_1,2,3 – значения степеней, m₁ = m₃ = 1, m₂ = 2.

В нашем случае t_м = 90°C, тогда температура в точке контакта поверхностей малого центрального колеса и сателлита, град. Цельсия:

Кинематическую вязкость в контакте находим с помощью уравнения Вольтера:

Определение коэффициента трения:

Полуширина герцевского контакта:

По формуле Блока определяем температуру вспышки:

Контактные напряжения в расчетной точке определяются по формуле:

Толщина контактного гидродинамического слоя масла:

где λ_м = 0,12 – теплопроводность смазки, Вт/(К·м);

μ_0изн – коэффициент динамической вязкости масла.

Определение динамической вязкости в контакте.

Уравнение Петрусевича:

Уравнение Ролланда:

где 199,545 ;

;

– плотность масла ТСЗп – 8.

Тогда из уравнения Ролланда находим что:

Тогда из соотношения Петрусевича определяем пьезовязкостный коэффициент:

Во время приработки: R_a0 = 0,32 мкм, k_m = 2,987 10^–8 – физико-химический параметр смазки; – толщина граничного слоя масла до приработки поверхностей зубчатых колес: ; .

После приработки: R_ah = 0,2 мкм; k_m = 0,125 10^–8; ;

.

Получаем значение количества циклов нагружения поверхностей зубьев зубчатых колес до наступления предельного состояния по износу этих поверхностей:

Переведём это во время работы на IV передаче:

ВЫВОД

По расчету на заедание:

1. минимальная толщина смазочного слоя не должна быть меньше ;

2. в условиях заданного режима нагружения заедание будет отсутствовать, так как значение критерия заедания больше единицы.

По расчету на износ:

1. в условиях заданного режима нагружения время работы зубчатой передачи составит 1286,4 часов до наступления предельного состояния, что немного меньше установленного ресурса моточасов. Таким образом, мы продемонстрировали, что при увеличении мощности двигателя с 740 до 1130 лошадиных сил коробка передач танка Т-72Б3 требует значительного изменения геометрических параметров и улучшенного технологического процесса изготовления, а так же, возможно, выбора иного смазочного материала, нежели до форсирования двигателя.

2. в реальных условиях эксплуатации время работы зубчатой передачи до наступления предельного состояния может быть больше, так как расчет проводится для одной передачи, а транспортное средство во время своей эксплуатации маневрирует на различных передачах с различным коэффициентом использования по времени для различных передач. Так же стоит отметить, что двигатель ГМ не всегда работает в режиме максимальной мощности, что благополучно сказывается на ресурсе коробки передач.

Москва, 2024 г.