Морфологический анализ конструкторско-технологических параметров высокоточных, тяжелонагруженных, крупногабаритных зубчатых реек ответственных реечных передач

Abstract

В статье приведен морфологический анализ конструкторских, технологических параметров, способов достижения прочностных свойств высокоточных, тяжелонагруженных, крупногабаритных зубчатых реек ответственных реечных передач и классифицирован на три группы. Морфологический анализ причин выхода из строя зубчатых реек показал, что в 90 % разрушение реек начинается с поверхностного слоя по причине появления микротрещин, абразивного износа, выкрашивания активных поверхностей зубьев, отслаивания поверхностного слоя зубьев, прогрессирующего заедания, пластических деформаций зубьев Разрушение поверхностного слоя зубчатых реек является следствием низкого качества активной поверхности зубьев и точности изготовления по причине недостаточного изучению влияния технологических методов обработки на износостойкость зубчатых реек при эксплуатации с учетом выполнения технологического процесса газового азотирования, борирования и поверхностного упрочнения. Определены оценочные значения уровней входного качества для верхней и нижней границ контролируемых размерных параметров. Общее оценочное значение уровня входного качества определяется их суммой. По результатам расчетов построен график распределения коэффициента применяемости рее. Технологическое обеспечение параметров точности и показателей качества поверхностного слоя зубчатых реек предоставляет широкие возможности в обеспечении требуемых параметров, определяющих эксплуатационные свойства реек. Морфологический анализ конструкторских, технологических параметров, способов достижения прочностных свойств высокоточных, тяжелонагруженных, крупногабаритных зубчатых реек определил основные пути по установлению единых требований обеспечения точностных параметров, устранению заеданий реечных зацеплений, взаимосвязи параметров состояния поверхностного слоя зубчатых реек, комплексно определяющих эксплуатационные свойства с условиями их механической и термической обработки.The article provides a morphological analysis of design, technological parameters, methods for achieving the strength properties of high-precision, heavy-loaded, large-sized gear racks of critical rack gears and is classified into three groups. A morphological analysis of the causes of failure of the gear racks showed that in 90 % of the destruction of the racks begins with the surface layer due to the appearance of microcracks, abrasion, chipping of the active surfaces of the teeth, peeling of the surface of the teeth, progressive seizing, plastic deformations of the teeth. Destruction of the surface layer of the gear racks is a consequence of the low quality of the active tooth surface and manufacturing accuracy due to insufficient study of the influence of technological processing methods the wear resistance of gear racks during operation, taking into account the implementation of the process of gas nitriding, boronation and surface hardening. Estimated values of input quality levels for the upper and lower boundaries of the controlled dimensional parameters are determined. The total estimated value of the input quality level is determined by their sum. According to the results of the calculations, a graph of the distribution of the coefficient of applicability of ree is constructed. Technological support of accuracy parameters and quality indicators of the surface layer of gear racks provides ample opportunities in providing the required parameters that determine the operational properties of racks. A morphological analysis of design, technological parameters, methods of achieving the strength properties of high-precision, heavy-loaded, large-sized gear racks determined the main ways to establish common requirements for ensuring accuracy parameters, eliminate jamming of rack gears, the relationship of the state parameters of the surface layer of gear racks, which comprehensively determine the operational properties with the conditions of their mechanical and heat treatment.