SU1521569A1

SU1521569A1 - Способ обработки поверхности трени

Info

Publication number: SU1521569A1
Application number: SU874244142A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Радионенко; Яков Соломонович Фельдман; Юрий Гдальевич Шнейдер
Original assignee: Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики
Priority date: 1987-05-14
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1989-11-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл улучшени антифрикционных свойств поверхностей трени и дл образовани таких поверхностей методами поверхностного пластического деформировани /ППД/. Способ обработки в несколько проходов методами ППД заключаетс в том, что на поверхности детали создаетс частично-регул рный микрорельеф, а затем производитс упрочн юще-чистова обработка ППД сферическим индентором с заданной скоростью, определ емой по приведенной математической зависимости. Указанна скорость обеспечивает кинетический удар индентора о стенку микроуглублени . При этом заглаживаютс наплывы, образуютс плавный переход от несущей поверхности к дну микроуглублени и асимметричность профил микроуглублени , упрочн етс несуща поверхность и выполн етс требуемое соотношение между смачиваемостью несущей поверхности и дна микроуглублени . 3 ил.

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл улучшени антифрикционных свойств поверхностей и дл образовани таких поверхностей методами поверхностного пластического дефор- гшровани (ШШ) о

Цель изобретени - повышение долговечности за счет улучшени анти фрикционных свойств поверхности трени путем создани плавного перехода от несущей поверхности к дну углублени .

На фиг, t изображена поверхность трени с ЧРМР; на фиг, 2 - схема осуществлени способа; на фиг. 3 - схе- ; ма расчета скорости.

Способ осуществл ютс следующим образом.

На поверхности трени одной из деталей узла трени скольжени созда-. ют микроуглубленик поверхностным пластическим дефор -шрованием, например вибронакатыванием, т.е. создают частично-регз л рный микрорельеф, Затем производ т упрочн юще-чистовую обработку участков ме оду углублени ми микрорельефа, например гладкое алмазное выглайлвание сферическим индентором.

Поверхность трени с частично- регул рным микрорельефом (ЧРМР) 1 контактирует с сопр женной деталью 2. Контакт происходит по участкам

СП Ю

01

о со

несущей поверхности 3. Смазка 4 находитс в микроуглублени х 5. Посколку несуща поверхность 3 имеет смачиваемость выше, чем дно микроуглуб- лени 5, то смазка 4 стремитс в зазор между несущей поверхностью 3 и сопр женной деталью 2, В процессе трени микроуглублени 5 заполн ютс смазкой полностью за счет аснм метричности профил возникает гидродинамическое давление.

На фиг. 2 и 3 показаны расчетные схемы дп определени скорости обработки v на которых обозначены;

Vy- скорость обработки, M/ci Vj скорость перемещени дефорлшрунщего элемента (индентора) вдоль оси X, M/CJ Р - усилие деформировани ., Hj

Л предварительный нат г пру шны, С Р//5 - жесткость щ уаины н/м, m - масса подвижной части инструмента , KrJ b к и h к - координаты точки касани индектора со стенкой микроуглуб ени , М} Ь и h, - координаты центра сферы и дентора нрй касани в точке В, ммц Ь н h - вш- рина и глубина микроуглубленн , мм| R 1г R н,- радиусы дна микроуглубпе- ни н сферы индентора, мм} F - сила трени в подвижных част х инстр мента, и.

Уравнение колеба1вдй подвижной части инструмента имеет вид ик где F « с(4 -к), (4 -х)-FT- или X + с/т-х .

и

1 X + k -х

с -А

(1)

Общее решение уравнени (1)

«cosk-t+Cj-sinkt + |-; (2)

Из начальных условий наход т

значени с

и с

X -т-coskt Г Г7 (l-coskt) . (3)

После подстановки в уравнение (3) значений k и а и преобразований

iPlEzEl-L р

(1-С08

ИндеНтор коснетс дна микроуглублени в точке А при

h« iElIllLil (1-cosJ-P-- t. (4)

Из зграввеви (4) наход т врем t, за KoTtqjoe индентор опуститс до дна канавки в точку А:

arccos

(t- lJ-E ) (P-F)

Скорость перемев|ени индентора вдоль оси к находитс из услови

Vx teh, отс ща Vfc h/t /

Ь,

агссов ,. Ь Р V

(Р-Ргр)Г

Иенома скорость перемещени ин- де тора вдоль сжв (скорость обрабрт- к ) -даш о@еслечею{Я в точке В аакодйгс аз сеютношени

Ш Г

VJLV .,

hjL b,

h-Ь

(5)

удобства 110|11ьзовани формулой (5) необходимо вместо кос д нат цейт- ра сферы и денторд ввести координаты iточки в.

Из схемы иа фиг. 3 видно, что

,, h,hb+x, ,

X

o

X в -k-c,-8inkt+k-c, coskt,

О,

О

с. -ь -,

- Sь

kci 0,Cjt О

При подстановке значений с, и с j в ypaBHeime (2) определ етс частное решение:

Zi R,.

Ьк-Ь/2 R

у, 1 (Ьк-Ь/2),

b,b,--|il (b,-b/2) .

(6)

55 x,, BC « УКц-у

R - ||.(b.-b/2,.R,f .

R R |l (blW2l.. .

К„(1 . (Ьк-Ь/2) 1- .

),

Ьк+Кы(11

(bKib/ar

R

со скоростью v, определ емой по формуле

Vv

h-bi

. I ш-а ... h -Р .V h, arccos (1- 7SrS-TA

(Р-Р.)й

ГР

где S-/R b;,-b/2) hi

4.R«.(1- 1-(b.-b/2) /R

Использу выражени (5), (6) и (7)10 правлении скольжени , при этом участ- наход т скорость обработки, обеспечи- . углублени ми микрорельефа г,, вающую касание в точке В.подвергают дополнительной упрочн юП р и м е р. На поверхности сталь- обработке сферическим индентором ного вала диаметрсм d 30 NM нанос т микроутлуб ени вибронакатыванием 15 глубиной h 20 мкм 2-10 м и ни- риной ,5 мм Радиус дна микроуг лублени мм.

Вто рой проход вьшодн ют алмазным выглаиивателем с радиусом Кц 1 мм 20 и усшшем деформировани Р . 50 Н. Масса подвижных частей инструмента и 30 г кг. Предварительн нат г пруй ны инструмента 4 10 мм 1 tO M, сила трени в подвижных част х инструмента ЗН.

Дл обеспечени плавного перехода и асимметричного профил требуетс удар а маэного выглаживател о стенку микроуглублени в точке с координатами bfe 0,4 мм и h в 1/2h « to мкм.

Во формулам (6) и О) определ ют 1ЕОо| дииаты центра сферы алмазного, пеошвс т-еп Ь п h .

изобретение oeecnetntBaeT згменьше- ни€ коэффициента трен , увеличение татщш смазочной пленки и сниже1ше идиоса поверзшостей трени , что в конечном итоге уменьшает потери энер- Q гии за спет трени и увеличивает долговечность трувргкс деталей в машинах и приборах.

30

35

25 где Ь, и h - координаты центра сферы индентора при касании со стенкой микроуглублени в заданной точке,

ММ;

- координаты точки касани индентора со стенкой микроуглублени , MMJ

-ширина и глубина микро-t углублени , м; радиусы дна микроуглублени и сферы икденто-: ра. Mi

усилие деформировани .

Hi

предварительный нат г

пружинил. Hi

-масса подвижной части инструмента, кг i

Ьй и h

Ъ и h

R и R,. Р и а

формулаизобретени

Способ обработки поверхности трени , при котором образуют частич- но-1 егул рный микрорельеф виброна1521569

катьша1шем, отличающийс тем, что, с целью повышени дплговеч- нести за счет улучшени антифрикционных свойств поверхности трени путем создани плавного перехода от несущей поверхности к дну углублений, частично-регул рный микрорельеф выполн ют асшвч1етричного в насо скоростью v, определ емой по фор обработке сферическим индентором

муле

о

Vv

h-bi

. I ш-а ... h -Р .V h, arccos (1- 7SrS-TA

(Р-Р.)й

ГР

обработке сферическим индентором

где S-/R b;,-b/2) hi

4.R«.(1- 1-(b.-b/2) /R

0

Q

0

5

5 где Ь, и h - координаты центра сферы индентора при касании со стенкой микроуглублени в заданной точке,

ММ;

усилие деформировани .

Hi

предварительный нат г

пружинил. Hi

-масса подвижной части инструмента, кг i

-сила трени в подвижных С част х инструмента, Н

причем величину отношени смачиваемости несущей поверхности и смачивае- ,мости дна углублени микрорельефа выбирают больше 1.

Ьй и h

Ъ и h

R и R,. Р и а

тр

35 г

жж:

Составитель С.Чукаева Редактор А.Лежнина Тезфед М.Ходанич Корректор Т йалец

Заказ 6789/14

Тираж 662

ВНИШШ Государственного комитета по изобретешмм и открыти м npir ПСНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Фиъ.1

-

т. ±±,///

А/////

Фиъ.г

X

11

/ J

Ш //7/7/

////

Фал

Подписвое

Claims

Способ обработки поверхности трения, при котором образуют частично-регулярный микрорельеф виброна катыванием. отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности за счет улучшения антифрикционных свойств поверхности трения путем создания плавного перехода от несущей поверхности к дну углублений, частично-регулярный микрорельеф выполняют асимметричного профиля в направлении скольжения, при этом участки между углублениями микрорельефа го подвергают дополнительной упрочняющей обработке сферическим индентором со скоростью ν^, определяемой по формуле где b_t=b,₍= R-/R (b_k~b/2) ; _}h< = £_K+R_м( 1 - Л-(Ь_к-Ъ/2)² /R² ;

где b, и h - координаты центра сферы индентора при касании со стенкой микроуглубления в заданной точке, мм;

Ь₍ и h_K - координаты точки касания индентора со стенкой микроуглубления, мм) b и h - ширина и глубина микро-ί углубления, м;

R и R_H - радиусы дна'микроуглубления и сферы инденто-: ра, м; '

Р - усилие деформирования, ^Ηί й ~ предварительный натяг пружины, Н j и - масса подвижной части инструмента, кг;

F_Tp - сила трения в подвижных частях инструмента, Н причем величину отношения смачиваемости несущей поверхности и смачиваемости дна углубления микрорельефа .выбирают больше 1.