Испытания на усталостный излом

Испытания на усталостный изломРабота удара при динамическом изгибе накатанных зубьев составляла 25-33 кг/м, против 6,5 кг/м у зубьев фрезерованных колес. Во ВНИИМЕТМАШе были проведены испытания на усталостный излом зубьев колес с т = 9 мм, изготовленных из стали 20Х2Н4А.

Для получения достоверных данных были созданы одинаковые технологические маршруты для накатанных и фрезерованных зубчатых колес, а также одинаковые условия их испытаний. Все накатанные и фрезерованные колеса были изготовлены из стали одной плавки.

После штамповки часть заготовок поступала на зубонакатной стан, а часть на механическую обработку и нарезку зубьев.

На стане заготовки вначале обкатывались гладкими валками для получения необходимых размеров по наружному диаметру и ширине, а затем на них накатывались зубья.

Накатанные колеса проходили термическую обработку, аналогично той, которую проходит штамповка перед механической обработкой. Твердость заготовок после термообработки составляла НВ 207-269, величина припуска на дальнейшую механическую обработку зубьев была равна 1,5 мм на сторону.

После чистового зубофрезерования накатанные и фрезерованные колеса проходили цементацию в электропечи при температуре 930° С в течение 13-15 ч с охлаждением на воздухе, высокий отпуск при температуре 630° С в течение 7 ч с охлаждением на воздухе, закалку при температуре 800° С с охлаждением в масле и низкий отпуск при температуре 150°С в течении 3,5 ч. Твердость зубьев после термообработки HRC 60. Испытания проводились на гидравлической пульсаторной машине типа ГРМ-2, величина предела выносливости определялась на базе испытаний 3-10 млн. циклов нагружении. Одновременно испытывалось по два колеса.

Результаты проведенных сравнительных испытаний показали, что предел прочности на изгиб зубьев накатанных зубчатых колес соответствует нагрузке на зуб 9-10 т, а фрезерованных не более 5-65 т.