Полуоси заднего моста автомобиля ЗИЛ-130

Полуоси заднего моста автомобиля ЗИЛ-130

Качество полуосей оценивают при статических испытаниях и испытаниях на усталостную прочность.

При испытании полуосей ЗИЛ-130 на усталостную прочность при кручении полуось нагружают постепенно возрастающим крутящим моментом до ее поломки. Во время испытаний фиксируют изменение угла закручивания полуоси в зависимости от изменения крутящего момента.

Результаты испытания полуосей приведены в табл. 38.

38. Результаты испытания полуосей на статическую прочность

Полуоси из стали 40ХГРТ подвергались объемной закалке, а полуоси из стали 45 — закалке с нагревом т. в. ч.

Результаты испытаний показывают, что предел пропорциональности у полуосей из стали 45 выше, чем у полуосей из стали 40ХГРТ, а предел прочности, наоборот, ниже. Однако запас статической прочности полуосей из стали 45, рассчитанный по максимальному крутящему моменту двигателя, приведенному к полуоси на первой передаче коробки передач, равен 2,08 и является достаточным. При этом учитывается, что слишком большой запас статической прочности полуоси может привести при пере-грузках к поломкам шестерен, а стоимость устранения этого дефекта выше стоимости установки новой полуоси.

Испытания полуосей на усталость производятся на универсальном стенде кривошипно-шатунного типа. Шлицевой конец полуоси закрепляется в неподвижной втулке. Переменный крутящий момент прикладывается к фланцу полуоси от ползуна через рычажное устройство. Нагрузка измеряется с помощью индуктивного датчика на силоизмерителе. Установка полуоси при испытании на усталость показана на рис. 32. Нагрузка на испытуемую полуось автоматически поддерживается постоянной, что приближает условия испытаний к эксплуатационным. Испытания продолжаются до поломки полуоси, при этом фиксируется число циклов нагружения.

В процессе испытаний при пульсирующем цикле определяют число циклов нагружений до разрушения полуоси при разных нагрузках.

Оценка и сравнение усталостной прочности полуосей производятся по их ограниченному пределу выносливости. В результате проведенных испытаний установлено, что на базе 3 млн. циклов при пульсирующем нагружении полуоси из стали 45 не разрушались при нагрузке 1000 кгс-м, а полуоси из стали 40ХГРТ выдерживали только нагрузку 320 кгс-м.

По данным тензометрированпя полуосей ЗИЛ-164, в различных условиях эксплуатации известно, что максимальные крутящие моменты на полуосях, влияющие на усталостную прочность последних, возникают при движении груженого автомобиля по разбитой грунтовой дороге в период распутицы. Сопоставляя нагруженность полуосей автомобиля ЗИЛ-130 с нагруженностью полуосей автомобиля ЗИЛ-164, можно считать, что максимальный крутящий момент на полуосях автомобиля ЗИЛ-130 в этих условиях будет равен 680 кгс-м.

Следовательно, полуоси, изготовленные из стали 40ХГРТ, на автомобилях ЗИЛ-130 имеют ограниченную долговечность, в то время как полуоси из стали 45 с закалкой т. в. ч. имеют предел выносливости, значительно превышающий напряжения, возникающие при эксплуатационных нагрузках.

Опыт эксплуатации автомобилей подтвердил правильность принятого решения об изготовлении полуосей из стали 45 с закалкой т. в. ч., так как в этом случае полуоси не имеют усталостных поломок.

В результате отработки технологии для изготовления полуосей стали применять углеродистую сталь с регламентированной прокаливаемостью 45 РП по ТУ ЧМЗ 41—67.