Разработка метода обеспечения ресурсных параметров ответственных компонентов механических трансмиссий на основе создания поверхностных слоёв, формируемых с использованием лазерных технологий

Abstract

Объектом исследования является технология лазерной закалки боковых поверхностей зубьев зубчатых колес с использованием сканирующего лазерного из-лучения. Целью работы является расчет на прочность зубчатых передач с определением глубины упрочнения поверхности колес лазерной закалкой, оценка влияния геометрических параметров зубьев на процесс лазерной закалки сканирующим лучом, исследование закономерностей формирования упрочненных слоев и точностных параметров боковых поверхностей зубчатых колес в зависимости от варьируемых технологических параметров лазерного сканирующего излучения. В процессе работы выполнено теоретическое обоснование использования поверхностного упрочнения лазерной закалкой сканирующим излучением для обеспечения требуемой глубинной контактной выносливости и прочности при изгибе зуба с учетом влияния геометрических параметров колес на глубину упрочнения, расчеты на прочность зубчатых передач с определением глубины упрочнения поверхности колес лазер-ной закалкой, влияние параметров лазерной обработки на твердость стали 40Х. Обозначены геометрические и точностные параметры зубчатых зацеплений, разработана методика исследования изменения толщины зуба в зависимости от параметров лазерного сканирующего излучения, произведены замеры зуба после сканирую-щей обработки, получены регрессионные зависимости влияния параметров лазерной сканирующей обработки на уменьшение толщины зуба из стали 40Х. В результате проведенных расчетов наибольший интерес представляет вопрос об обеспечении прочности зубьев с различными модулями после лазерной закалки. Результаты исследований использованы для создания технологической инструкции лазерного упрочнения сканирующим лучом для получения твердости и глубины закаленного слоя контактируемых поверхностей зубчатых колес эффективной величины, позволяющей снизить себестоимость изготовления за счет исключения дорогостоящих традиционных термических или химико-термических переходов.