Підвищення працездатності сільськогосподарської техніки, удосконалення технології зміцнення деталей трансмісії

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню удосконалення технології зміцнення деталей трансмісії тракторів, що працюють в умовах значних динамічних навантажень, абразивного середовища та циклічних змін робочих режимів. Особливу увагу приділено підвищенню довговічності шліцьових з’єднань редуктора трактора John Deere 6140 B методом електроерозійної цементації, який розглядається як альтернатива традиційним способам поверхневого зміцнення. У роботі здійснено аналіз конструктивних особливостей трансмісій сільськогосподарських машин та визначено основні чинники, що спричиняють інтенсивний знос елементів зачеплення. Наведено порівняльну характеристику існуючих технологій зміцнення, включно з плазмовим напиленням, термічною обробкою та хіміко-термічними методами. Обґрунтовано доцільність застосування електроерозійної цементації завдяки її здатності формувати дифузійно-приплавлений шар з високою твердістю, однорідністю та міцним зчепленням з основним металом. Проведено комплекс експериментальних досліджень на зразках зі сталі 20ХН3А та елементах шліцьової частини вала редуктора. Встановлено вплив параметрів процесу (I = 12 А; U = 110 В; тривалість імпульсу 100 мкс; час обробки 30 с/точка) на структуру та властивості зміцненого шару. Отримані результати свідчать про формування шару товщиною 0,32–0,38 мм із мікротвердістю до 67 HRC, тоді як твердість основи становила 42–44 HRC. Проведені трибологічні випробування засвідчили зменшення коефіцієнта тертя вдвічі та скорочення втрат маси зразків у 3,3 рази порівняно з базовим станом. Металографічні дослідження підтвердили наявність тонкодисперсного мартенситу та рівномірно розподілених карбонітридів, що забезпечують високу стійкість поверхні до абразивного та втомного зношування. Розрахункова оцінка показала збільшення ресурсу роботи шліцьових з’єднань редуктора John Deere 6140 B у 2,8–3 рази.