Кольцо синхронизатора, полученное методом порошковой металлургии

Другое » Разработка метода напыления износостойких покрытий на наружную коническую поверхность кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123 » Кольцо синхронизатора, полученное методом порошковой металлургии

По мере того как автомобилестроительные компании стремятся улучшить все технические характеристики автомобиля, вырисовывается необходимость в создании нового материала для изготовления колец синхронизатора. Этот материал должен обладать лучшей износостойкостью, чем штампованная латунь. Но стоимость этого материала должна быть меньше, чем стоимость порошковой спеченной стали с молибденовым покрытием, а также других материалов, используемых при изготовлении колец синхронизатора.

Достижению высокой силы трения на кольцах синхронизатора препятствует смазочное масло, присутствующее в коробке передач. Когда синхронизатор проталкивается по направлению к шестерне, он вытесняет смазочное масло, находящееся между коническими поверхностями. При касании поверхностей друг с другом контакт металл-металл достигается не сразу, так как на металлических поверхностях имеется масляная пленка. Масло, применяемое в коробках передач, содержит специальные добавки, которые абсорбируются на металлической поверхности, создавая стабильную и равномерную пленку смазки.

Обычно используется два типа колец синхронизатора: штампованные латунные и стальные, изготовленные методом порошковой металлургии с молибденовым покрытием. Латунные синхронизаторы дешевле, но они требуют выполнения большого количества производственных операций, прежде всего проточки канавок на фрикционных поверхностях. Латунные синхронизаторы функционируют хорошо, когда они новые, но со временем они деградируют из-за износа поверхности с канавками.

Молибденовые покрытия наносятся с помощью методов термического проецирования, предпочтителен метод плазменного напыления. Нанесение этих покрытий обходится дорого, так как исходные материалы дороги, процесс плазменного напыления довольно сложен, а на очень твердой молибденовой поверхности трудно выполнять финишные операции. Синхронизаторы с молибденовым: покрытием более предпочтительны, чем латунные, из-за их высокого коэффициента трения, не зависящего от температуры и вязкости масла.

Фрикционные материалы, получаемые методом порошковой металлургии, хорошо разработаны в форме покрытий наносимых на конические поверхности синхронизатора. Эти спеченные материалы применяются в основном в тяжелонагруженных синхронизирующих системах грузовиков и строительно-дорожных машин. Они включают спеченную бронзовую матрицу, содержащую твердые частицы, такие как кварц или корунд, которые создают большую силу трения, наряду, с частицами, оказывающими смазывающее воздействие, такими как графит.

В прошлом делались попытки распространить эту технологию на изготовление колец синхронизаторов, используемых в ручных коробках передач, но успех при этом был достигнут довольно ограниченный. Возникли проблемы связанные с конической формой фрикционных поверхностей деталей синхронизаторов, на которые трудно с помощью прежних методов порошковой металлургии нанести порошковый материал. Более серьезной проблемой является присутствие в коробке передач смазок, специально предназначенных для создания стабильных пленок на металлических поверхностях. Эти смазки приводят к получению более низкого коэффициента трения на материалах из спеченной бронзы, чем на сухих системах.

Новая конструкция кольца блокирующего синхронизатора, изготовлена методом порошковой металлургии, на коническую наружную поверхность которого нанесено покрытие из фрикционного материала [6,7]. Спеченная ступенчатая деталь получается с помощью обычных методов порошковой металлургии.Порошки фрикционного материала смешиваются с органическим связующим веществом на основе воска. Нанесение покрытия на наружную коническую поверхность осуществляется путем подачи точно дозированного объема смеси порошка и связующего состава в полость прессформы. При открывании полости прессформы смесь металлического порошка и связующего состава образует покрытие на основе стальной детали. На следующей стадии органический связующий состав устраняется, путем медленного нагрева на воздухе. 3атем проводится спекание в контролируемой атмосфере. Последней производственной операцией является чеканка канавок на поверхности фрикционного материала. Новый фрикционный материал состоит из матрицы с внедренными частицами. Эти частицы состоят из стали, обогащенной хромом и молибденом. Коэффициент трения у таких материалов получается такой же, как и материалы с молибденовым покрытием, а износостойкость получается лучше, чем у штампованной латуни.

Из литературных источников известно, что ходовые испытания автомобиля с деталью, имеющей покрытие на основе нового фрикционного материала, дают полную оценку эксплуатационных характеристик детали, но это обходится очень дорого, для этого требуется много времени и не предоставляется возможности контролировать физические параметры, такие как температура и давление. Стендовые испытания КПП и синхронизатора дают возможность более быстро дать оценку прототипов при значительно меньших затратах. Трибометр является эффективным для определения усилия трения и износа на материалах при точно контролируемых физических и химических параметрах. Последний представляет собой вращающийся диск и шпильку из исследуемого материала, трущуюся о диск (рис. 1.15).

Другие публикации:

Программа ремонтов и обслуживания в депо
Программа ремонта и обслуживания подвижного состава разрабатывается в соответствии с [ ]. При расчете программы учитывается следующее: – капитальный ремонт (КР) через 600 тыс. км пробега; – утилизация (списание) троллейбуса осуществляется через 600 тыс. км, а при проведении капитального ремонта чер ...

Оперативно-производственный анализ участка ТР
Оперативно – производственный анализ заключается в анализе использования производственных мощностей и оборудования. Его цель состоит в определении уровня загрузки мощностей и их резервов, уровня использования производственных площадей и соответствия структуры спроса и структуры производственных мощ ...

Расчет числа технических обслуживаний и ремонтов путевых машин
Количества технических обслуживании и ремонтов определяется аналитически и графически для каждой машины, а потом составляется сводный годовой план, который является основным документом для проведения ТО и ремонтов определения времени простоя машины, требуемых затрат на ТО и ремонты, количества рабо ...