СОЕДИНЕНИЯ С НАТЯГОМ

ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ С АЗОТИРОВАННЫМИ ВАЛАМИ

Влияние азотирования было исследовано на партии из восьми образцов при нагружении крутящими момента­ми. Азотировали по обычной технологии в электропечи

Типа Ц-105 при Т = 520...530°С с выдержкой 24 ч. Твер­дость азотированного слоя ЯУ=5160... 5300 Н/мм2, глубина 0,3 мм.

Данные, характеризующие прочность соединений с азотированными валами, приведены в табл. 2.18 и на рис. 2.25. Величины крутящих моментов при круговом ■смещении, как и для образцов без покрытия, находятся в линейной зависимости от давлений. Не претерпела изменений и зависимость коэффициентов трения от дав­ления. Учитывая, что с ростом давлений они уменьша­ются незначительно, для практических целей коэффи­циенты трения в соединениях с азотированными валами при р=30... 100 МПа можно считать постоянными. Пос­ле первых испытаний образцов, собранных тепловым способом, средняя величина коэффициента трения со­ставляет 0,331 ±0,011 с вероятностью 0,95, что в 1,33 ра­за выше, чем в аналогичных образцах без покрытия.

При вторичных испытаниях образцов, собранных гидропрессовым и тепловым способами, средние вели­чины коэффициентов трения при р=30...100 МПа ока-

Рис. 2.25. Зависимость крутящего мо­мента при круговом смещении от дав­ления в соединениях с азотированными ■валами:

1 — первичные испытания, тепловая сборка: 2 — Вторичные испытания, гидропрессовая сборка с маслом МС-20

Зались близкими и соответственно равными 0,275 и 0,273. В сравнении с коэффициентами трения после пер­вой сборки их значения уменьшились на 20%, но все же они на 13% выше, чем в соединениях без покрытия, собранных тепловым способом.

Проведенные опыты позволяют утверждать, что при первичных испытаниях соединений, формируемых гидро­прессовым методом, повышение прочности примерно бу­дет таким же, как и при тепловой сборке. Причины по­вышения прочности соединений с азотированными ва­лами также кроются в характере взаимодействия сопря­гаемых поверхностей, при котором более твердые мик­ронеровности азотируемого вала внедряются в неров­ности втулки, повышая площадь контакта и усилия от­носительного сдвига сопрягаемых деталей вследствие необходимости одновременного среза микронеровностей втулки при относительном смещении.

Такой характер контактирования сопрягаемых по­верхностей подтверждается изменением микропрофиля втулок, наблюдаемым на профилограммах (рис. 2.26). После первичных и вторичных испытаний отчетливо за­метен срез вершин неровностей, в результате чего во всех втулках значения Ra снизились в 1,27—1,78 раза. На валах подобная картина не наблюдалась. Переори­ентация микропрофиля втулки в окружном направлении в результате внедрения в нее неровностей вала и после-

Дующего относительного кругового смещения деталей наблюдалась на всех образцах невооруженным глазом н особенно наглядна на фотографии при шестикратном увеличении фрагмента поверхности (рис. 2.27). После испытаний на кручение состояние поверхностей валов практически не изменилось. Лишь контактирующие по­верхности стали темнее свободных (рис. 2.28). Отмечен­ное изменение микропрофиля втулок после испытаний существенно не отразилось на качестве сопрягаемых поверхностей и не препятствовало их дальнейшему ис­пользованию. В случае азотирования валов процесс сборки и разборки соединений гидропрессовым спосо­бом протекал без осложнений.