Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

КОМПЛЕКСНАЯ ФРАКТОДИАГНОСТИКА АВИАЦИОННЫХ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-2-55-63

Полный текст:

Аннотация

Проведена диагностика разрушения конических зубчатых колес центрального привода и привода коробки приводных агрегатов авиационного газотурбинного двигателя. С использованием физических методов исследования (растровой электронной микроскопии, электронно-зондового рентгеновского микроанализа) и измерения микротвердости определены очаги разрушения и реконструирована его кинетика, проанализированы микроструктура и микротвердость упрочненного (нитроцементованного) слоя. Установлено, что твердость этого слоя у поверхности межзубцовых впадин разрушенных колес существенно ниже, чем у бездефектных колес со значительной эксплуатационной наработкой. Рассмотрены условия эксплуатации колес при различных режимах работы двигателя. Выполнено конечно-элементное моделирование напряженно-деформированного состояния колес. Показано, что в рабочем диапазоне изменения частоты вращения происходят резонансные изгибные колебания колес по форме с тремя узловыми диаметрами, при этом зона максимальных вибронапряжений совпадает с местоположением очагов усталостного разрушения. Данные конечно-элементного моделирования подтверждены при тензометрировании колес в процессе испытаний двигателя. Таким образом, в результате комплексных исследований установлено, что причиной разрушения зубчатых колес являются резонансные изгибные колебания с высоким уровнем вибронапряжений в условиях пониженной поверхностной твердости межзубцовых впадин. Разработаны, апробированы и внедрены мероприятия, направленные на совершенствование конструкции колес и технологии их изготовления в целях устранения причин разрушения.

Об авторах

Н. В. Туманов
Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ)
Россия

Николай Ваганович Туманов

Москва


Н. А. Воробьева
Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ)
Россия

Нина Алексеевна Воробьева

Москва


А. И. Калашникова
Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ)
Россия

Александра Игоревна Калашникова

Москва


Д. В. Калинин
Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ)
Россия

Дмитрий Владимирович Калинин

Москва


Е. В. Кожаринов
Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ)
Россия

Егор Викторович Кожаринов

Москва


Список литературы

1. Авиационные зубчатые передачи и редукторы: Справочник / Под ред. Э. Б. Вулгакова. — М.: Машиностроение, 1981. — 374 с.

2. Орлов М. Р., Оспенникова О. Г., Наприенко С. А., Морозова Л. В. Исследование усталостного разрушения конических шестерен редуктора центрального привода газотурбинного двигателя, изготовленных из стали 20Х3МВФ / Деформация и разрушение материалов. 2014. № 7. С. 18 – 26.

3. Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Шнейдерович Р. М. Расчет на прочность деталей машин. — М.: Машиностроение, 1966. — 616 с.

4. Надежность и ресурс авиационных газотурбинных двигателей / Под ред. Г. П. Свищева и И. А. Биргера. — М.: Машиностроение, 1969. — 539 с.

5. Мак-Ивили А. Дж. Анализ аварийных разрушений. — М.: Техносфера, 2010. — 416 с.


Для цитирования:


Туманов Н.В., Воробьева Н.А., Калашникова А.И., Калинин Д.В., Кожаринов Е.В. КОМПЛЕКСНАЯ ФРАКТОДИАГНОСТИКА АВИАЦИОННЫХ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018;84(2):55-63. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-2-55-63

For citation:


Tumanov N.V., Vorobjeva N.A., Kalashnikova A.I., Kalinin D.V., Kozharinov E.V. COMPLEX FAILURE DIAGNOSIS OF AVIATION BEVEL GEARS. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2018;84(2):55-63. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-2-55-63

Просмотров: 156


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)