Испытания на редукторе трамвая

27.01.2020 были проведены замеры первой из четырех испытуемых гипоидных пар редуктора трамвая.

Очень помогли «соседи» Трамвайно- троллейбусного парка, АО «Свердловский инструментальный завод», чей персонал со всей присущей им ответственностью, профессионализмом и бесценным опытом, элегантно и непринужденно провели замеры, за что им огромное спасибо!

Гипоидная передача (гиперболоидная) — вид винтовой зубчатой передачи, осуществляемой коническими колёсами (с косыми или криволинейными зубьями) со скрещивающимися осями (обычно 90°). Гипоидная передача имеет смещение по оси между большим и малым зубчатыми колесами. Данный тип передачи характеризуется повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода и бесшумностью работы.

В отличие от обычных конических передач, начальные конусы которых имеют совпадающие вершины и касаются по общей образующей, вершины начальных конусов гипоидных колес не совпадают, а их оси смещены на величину так называемого гипоидного смещения.

Из недостатков отмечаются сложность зубьев и неодинаковая работа передачи при прямом и реверсивном вращении вследствие асимметричности зацепления.

13.04.2020 были проведены замеры ещё двух, из четырех испытуемых, гипоидных пар редуктора трамвая. Если «копать» слишком «глубоко» и «дорого», то придется измерять и высчитывать:

1. — гарантированные боковые зазоры,
2. — степень точности по нормам плавности работы,
3. — показатели кинематической точности,
4. — нормы бокового зазора,
5. — суммарную зону касания по длине и высоте зубьев,
6. — граничные значения номинального коэффициента осевого перекрытия,
7. — степень точности по нормам контакта.

Это все нужно для определения состояния и износа по ГОСТ 1758-81 (СТ СЭВ 186-75, СТ СЭВ 1161-78). К слову сказать, данный государственный стандарт 1981 года вышел взамен ГОСТ 1758-56 (1956!!! года соответственно) и действует по сей день, с небольшими изменениями аж в 2018 году.

Но! Пытливые умы нашей компании, предлагают ко всеобщему вниманию ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГОСТ 31381-2009, который:

1. — РАЗРАБОТАН Объединенным институтом машиностроения Национальной академии наук Беларуси, Институтом механики металлополимерных систем им. В. А. Белого Национальной академии наук Беларуси и ВНИМАНИЕ! Волгоградским государственным техническим университетом!
2. — ПРИНЯТ Евразийским советом по стандартизации, метрологии и сертификации. Почему же в РФ не пользуются данным стандартом, если Российская Федерация входит в состав вышеуказанного совета?

«За принятие проголосовали Азербайджан, Армения, Беларусь, Казахстан, Кыргызстан, Молдова, Таджикистан, Узбекистан, Украина»... додумывайте сами.

В данном стандарте описаны и запечатлены виды износов, их причины, следствия и критичность. Была проделана очень большая работа, которую Вы можете оценить и применять, скачав данный ГОСТ - ГОСТ 31381-2009.pdf

Из сухих фактов

Мы замеряли три ведомых колеса (шестерни или чашки) и высчитали среднюю толщину зуба при высоте 9 мм:

1. — новая (№ 19 46) — 11,50 мм
2. — б/у (№ 97 0108) — 11,18 мм
3. — б/у (№ 8 044) — 10,67 мм

На фото можно увидеть где именно идёт износ. По ГОСТ 31381-2009 Республики Беларусь можно определить тип износа, к чему он приведет и на сколько он критичен.

1. Раковины выкрашивания

Выкрашивание рабочих поверхностей. Этот вид повреждения зубьев является наиболее серьёзным и распространённым дефектом поверхности зубьев даже для закрытых хорошо смазываемых и защищённых от загрязнения передач и нарушает нормальную работу всей передачи, но не выводит ее из строя полностью. Чаще это повреждение наблюдается в закрытых передачах, работающих при обилии смазочного материала. Выкрашивание носит усталостный характер и вызвано контактными напряжениями, которые изменяются по отнулевому пульсирующему циклу. Выкрашивание приводит к повышению контактного давления и нарушению работы передачи. Смазочный материал, который заходит в микротрещины, находясь под действием внешнего давления (при работе передачи), расклинивает трещины. Повторяясь, такие действия приводят к откалыванию части металла.

2. Присутствие на поверхностях продуктов износа

3. Следы заедания зубчатого зацепления

Данное заедание можно классифицировать как начальное, т.к. оно возникло только на небольшом участке зуба. Заедание на небольших областях поверхностей зубьев, главным образом на головках и ножках зубьев, может самопроизвольно устраниться в процессе работы и не влияет на работоспособность передачи.

Средняя толщина зубьев ведущих колес (хвостовиков):

4. Следы полирования поверхности

Полирование представляет собой специфический вид абразивного износа, при котором шероховатости постепенно изнашиваются и контактирующие поверхности приобретают зеркальный блеск. Полирование вызывается химическими противозадирными присадками в смазке и загрязнением ее мелкими частицами абразива. В качестве таких присадок используются добавки, содержащие серу и фосфор. Взаимодействуя с металлом зубьев при высокой температуре в зоне контакта, они образуют поверхностные пленки солей серной и фосфорной кислот. При высокой активности упомянутых присадок и наличии мелких абразивных частиц эти пленки удаляются с поверхностей зубьев и происходит интенсивное полирование рабочих поверхностей.

5. Отслаивание

К отслаиванию иногда относят процесс шелушения, но отслаивание отличается от шелушения тем, что толщина отделяющихся частиц металла равна или превышает толщину поверхностного упрочненного слоя. Отслаивание является прогрессирующим макровыкрашиванием, при котором отдельные раковины срастаются вместе и образуют кратеры неправильной формы, которые охватывают значительную часть рабочей поверхности зубьев.

Выводы

Подготовка к испытаниям заверщена. Мы замеряли новую пару и две пары с износом. На одном из ведомых колес (шестерня или чашка), появились раковины выкрашивания. Пока ни чего критичного не произошло и мы вовремя начали сотрудничать с трамвайно-троллейбусным управлением. Испытания еще впереди и мы будем оперативно держать Вас в курсе.