Испытания на изгибно-усталостную прочность коробки передач автомобиля ЗИЛ-130

Испытания на изгибно-усталостную прочность коробки передач автомобиля ЗИЛ-130



Испытания шестерен коробок передач на изгибно-усталостную прочность являются основным видом стендовых испытаний, позволяющих воспроизводить условия и режимы работы испытуемого объекта, наиболее близкие к эксплуатационным. Одна

из главных задач этих испытаний — получить сравнительные данные по долговечности шестерен, изготовленных из стали разных марок н по различной технологии.

Испытания на изгибно-усталостную прочность проводили на стенде с замкнутым силовым контуром (рис. 16). Для нагружения коробок передач при испытаниях на этом стенде используется мощность, циркулирующая в замкнутом контуре стенда и создаваемая в нем за счет угловой жесткости элементов, закрученных с помощью планетарного нагружателя. Силовой контур стенда состоит из двух однотипных редукторов, включенных в контур с помощью торсионных валов, упругих муфт, индуктивного датчика и нагружателя.

Рис. 16. Стенд с замкнутым силовым контуром для испытания шестерен коробок передач на изгибно-усталостную прочность

При испытании на стенд одновременно устанавливаются и включаются в силовой контур две коробки передач. Одна из них — испытуемая, работает в режиме, соответствующем работе коробки передач на автомобиле, другая — технологическая,

замыкает контур и работает с обратным направлением вращения и силового потока.

Контроль за нагрузкой в контуре стенда в процессе испытаний осуществляется с помощью индуктивного датчика и стрелочного прибора, шкала которого протарирована в кгс-м.

Режим испытаний коробок передач автомобиля ЭИЛ-130 на стенде был принят следующим (для всех передач): крутящий момент на первичном валу равен крутящему моменту двигателя Ме = 41 кгс-м и частота вращения первичного вала п = = 1480 об/мин.

Перед началом испытаний на принятом режиме коробки передач проходили обкатку при нагрузке, равной 0,5 Ме, в течение 15—20 ч для каждой испытуемой передачи. При этом происходила приработка сопряженных поверхностей шестерен испытуемой передачи, что повышает их работоспособность. В испытуемые коробки передач заливалось масло ТАп-15В (МРТУ 38-1-185-65). Температура коробок передач поддерживалась в пределах 70—80° С путем охлаждения их картеров водой.

Испытания по возможности вели непрерывно до выработки требуемых норм долговечности или до поломки наименее прочной детали. Допускались кратковременные остановки стенда для профилактического осмотра его узлов и коробок передач. Принятые нормы долговечности (в ч) шестерен коробки передач автомобиля ЭИЛ-130 из условия обеспечения пробега автомобилем 200 тыс. км приведены ниже (при Ме = 41 кгс-м и частоте вращения первичного вала 1480 об/мин):


Шестерни постоянного зацепления. . . 1650

Шестерни передач:

четвертой . . . . . . ...880

третьей . . . . . . . ..440

второй. . . . . . . . 250

первой. . . . . . . . ..110


В табл. 22 приведены результаты испытаний шестерен, изготовленных из сталей разных марок. Анализ результатов испытаний позволяет сделать следующие выводы:

— упрочнение шестерен коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 наклепом стальной дробью при принятом процессе термообработки повышает их изгибно-усталостную прочность и долговечность в среднем в 10 раз. Долговечность упрочненных стальной дробью шестерен соответствует принятым нормам долговечности коробки передач;

— изгибно-усталостная прочность и долговечность шестерен первой передачи, изготовленных из стали 25ХГМ и упрочненных стальной дробью, несколько выше, чем шестерен из стали 12Х2Н4А без упрочнения.

На основании полученных результатов стендовых испытаний для производства шестерен коробки передач были рекомендованы стали 25ХГТ и 25ХГМ и упрочнение зубьев шестерен наклепом стальной дробью.

22. Результаты испытаний шестерен коробки передач ЗИЛ-130 на изгибно-усталостную прочность