Synergizm obróbki cieplno-chemicznej i ubytkowej w kształtowaniu trwałości kół zębatych.

• Autorzy: Gawroński Z. , Kruszyński B. , Kula P. , Sawicki J. , Zgórniak P.

Warianty tytułu

EN

The synergetic influence of thermo-chemical treatment and final grinding on the gear's durability.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykazano, że wzajemnie sprzężona optymalizacja parametrów procesów utwardzania powierzchniowego metodą nawęglania próżniowego oraz szlifowania wykańczającego ściernicami nowej generacji z regularnego azotku boru w zastosowaniu do kół zębatych prowadzi do synergicznego przesunięcia naprężeń własnych w warstwach wierzchnich w kierunku ściskania. Jest to korzystne widmo naprężeń własnych z punktu widzenia odporności zębów na zmęczenie stykowe oraz ich wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie. W pracy podano metodykę i przykłady modelowania stanu naprężeń własnych i eksploatacyjnych metodą MES oraz zaproponowano oryginalne wyposażenie specjalistyczne, umożliwiające doświadczalne wyznaczenie rzeczywistej odporności zębów na zmęczenie stykowe oraz ich wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie.

EN

It was specified that mutually coupled optimizing of the both surface hardening processes by means of vacuum carburizing and final grinding with use of modern grinding wheels made of cubic boron nitride applied for gear wheels, leads to synergetic movement of the residual stresses in surface layers to compression direction. This is the advantageous spectrum of residual stresses from the contact fatigue resistance of the gear wheels point of view, and theirs bending fatigue strength as well. The methodology and the examples of residual stresses states and the exploitation ones by means of FEM method modeling are presented in this paper, also the original special equipment that allows the experimental determination of actual (real) contact fatigue resistance of gear wheels and theirs bending fatigue strength, is proposed.

Słowa kluczowe

PL

synergizm; koło zębate; nawęglanie; szlifowanie; naprężenia własne

EN

synergy; gear wheels; carbonizing; grinding; residual stresses

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 37, nr 1
• Strony: 21--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Gawroński Z.

• Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, tel. [phone]

autor

Kruszyński B.

• Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, Instytut Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn, 90-924 Łódź, ul. Stefanowskiego 1/15, Tel. [phone]

autor

Kula P.

• Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, tel. [phone]

autor

Sawicki J.

• Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, tel. [phone]

autor

Zgórniak P.

• Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, Instytut Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn, 90-924 Łódź, ul. Stefanowskiego 1/15, Tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Gawroński, Z.: Wpływ stanu naprężeń własnych w warstwach azotowanych na zużycie o charakterze zmęczenia stykowego. Praca habilitacyjna, Zeszyt naukowy nr 755, PŁ 1999.
• [2] Golański, D, Bielański, P., Wierzchoń T.: Numerical modelling of residual stresses in boride layers on steel. Surface Engineering, Vol.13, No.2 (1997) 145-148.
• [3] Ramalingam S., Zheng, L.: Film-substrate interface stresses and their role in the tribological preformance of surface coatings. Tribology International, Vol.28, No.3 (1995) 145-161.
• [4] Djabella, H., Ameil, R.D.: Finite element analysis of the contact stresses in elastice coating/substrate under normal and tangentional load. Thin Solid Films 223 (1993) 87.
• [5] Djabella, H., Ameil, R.D.: Two dimensional finite element analysis of elastice stresses in double layer systems under combined surface normal and tangentional loads. Thin Solid Films 226 (1993) 65.
• [6] Bell, T., Mao, K., Sun, Y.: Surface engineering design: modelling surface engineering systems for improved tribological performance. Surface & Coatings Technology 108-109 (1998) 360-368.
• [7] Kula P., Gawroński Z., Siniarski D., Sawicki J.: Designing of structure and properties of composite coatings for special applications. Proc. of. 12th Sum-mer School "Modem Plasma Surface Technology", Kołobrzeg, 2000, p.185-206.
• [8] Gawroński, Z., Kula, P., Piertasik, P., Sawicki J.: „Nowe technologie utwardzania powierzchniowego ograniczające zmęczenie stykowe części maszyn". Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, PAN, Z.2 (126), vol. 36, 2001, s. 19-31.
• [9] Kruszyński, B.: Surface Integrity in Grinding. University Press, Łódź 2001.
• [10] Kruszyński, В.: Koncepcja oceny wpływu procesu szlifowania na właściwości warstwy wierzchniej. Konferencja nt. Kształtowanie części maszyn przez usuwanie materiału. I Forum Prac Badawczych, Koszalin 1994.
• [11] Wójcik, R.: Wpływ gęstości strumienia energii szlifowania na stan naprężeń własnych w warstwie wierzchniej. Praca doktorska, 1997.
• [12] Kruszyński, B., Togo, S., Wójcik R.: The Influence of Power Density and Contact Time on the Surface Integrity in Grinding. Międzynarodowa Konferencja „Development in Metal Cutting DMC 2000” Košice (Słowacja) lipiec 2000.
• [13] Kula, P., Olejnik, J.: Some technological aspects of vacuum carburizing. Proc. of the 12th International Federation of Heat Treatment and Surface Engineering Congress. Melbourne. 2000. Vol. 3. s. 195-200.
• [14] Kula, P., Olejnik, J., Kowalewski, J.: New vacuum carburizing technology. Heat Treating Progress. 1. 2001, s. 57-60.
• [15] Kula, P., Kołodziejczyk, Ł., Siniarski, D., Krasiński, A., Górecki, M.: The application of numerical model i designing of vacuum carburizing. Inżynieria Materiałowa. 4. 2001, s. 511-513. (The special issue of the XVlth Physical Metallurgy and Materials Science Conference on Advanced Materials & Technologies AMT'2001. Gdańsk - Jurata.
• [16] Kula, P.: Obróbka cieplno-chemiczna w próżni - perspektywy rozwoju. Inżynieria Materiałowa 5, 1999, s. 221-223.
• [17] Kula, P., Rzepkowski, A., Siniarski, D., Krasiński, A., Górecki, M.: Postęp w technologii nawęglania. Inżynieria Materiałowa. 3, 2000, s. 101-107.
• [18] Hoffmann, F.T., Gondeson, B., Lohmann, M., Lübben T., Mayr, P.: Möglichkeiten und Begrenzungen der Gasabkühlungsprocessen. Härterei Technische Mitteilungen. 2. 1998. 81-86.
• [19] Hoffmann, F.T., Lübben, T., Mayr, P.: Innovations in Quenching Systems and Equipment: Current Status and Future Developments. Heat Treatment of Metals. 3. 1999, s. 63-67.
• [20] Waisman, J., Phillips, A.: Proc. of the Soc. Experimental Stress Analysis, Vol XI, No.2 (1952) 102.
• [21 ] Zgórniak, P., Mroziński: Projekt i wykonanie przyrządu do badań zmęczeniowych zębów kół zębatych. Konferencja naukowo-techniczna KZ 2001 „Koła zębate - wytwarzanie, pomiary, eksploatacja”, Rzeszów 2001.