Имплантирование деталей дифференциала материалами на основе карбида вольфрама

Цель. Изучение вопросов, связанных с решением проблемы повышения износостойкости деталей дифференциала, имеющих цилиндрические поверхности трения, в частности пары трения «сателлит – ось сателлита».

Методы. Технология имплантирования комбинированной электромеханической обработкой реализовывалась на специальной установке, представляющей собой технологический комплекс, состоящий: из универсального станка (применяемого для механической обработки заготовок) с соответствующими инструментами и приспособлениями для закрепления обрабатываемой детали и подвода электрического тока большой силы и малого напряжения; силового блока для преобразования промышленного электрического тока; блока управления режимами обработки; средств коммутации и подвода смазывающе-охлаждающей технологической среды; блока сопряжения с ПЭВМ. В процессе имплантирования частицы карбида вольфрама внедрялись в формируемый поверхностный слой, армируя его. Затем на этой же поверхности проводилась электромеханическая обработка на упрочняющих режимах.

Результаты. Экспериментально установлено, что эксплуатационные показатели деталей с цилиндрическими поверхностями трения, в частности износостойкость, во многом определяются параметрами качества их поверхностных слоев (отклонения формы, волнистость, шероховатость, физико-механические свойства), которые формируются в процессе производства. Пара трения «сателлит – ось сателлита» дифференциала переднего моста специального колесного шасси грузового автомобиля, имеет недостаточную износостойкость. Для ее повышения применялась комбинированная электромеханическая обработка.

Результаты испытаний показали, что при реализации технологии данной технологии интенсивность изнашивания пары трения «сателлит – ось сателлита» уменьшается в 2,07 раза по сравнению с заводским вариантом. Имеется акт проведения заводских испытаний. Оценка относительного увеличения ресурса пары трения «сателлит – ось сателлита» показала, что при обработке по заводской технологии относительный ресурс сопряжения примерно в 2 раза меньше, чем при реализации предложенной технологии.

Заключение. Таким образом, поставленная цель достигнута. Результаты работы могут найти практическое применение при организации ресурсосберегающих и импортозамещающих технологий.

1. Современные тенденции развития машиностроения / М. В. Александров, Ю. М. Зубарев, А. В. Вебер, Н. Н. Солнцев // Судостроение. – 2025. – № 4(881). – С. 3-9. – EDN IZXHCX.

2. Горленко, А. О. Повышение износостойкости поверхностей трения углеродистых и легированных сталей имплантированием наноразмерных частиц / А. О. Горленко, М. Ю. Шевцов, Д. А. Болдырев // Сталь. – 2022. – № 3. – С. 28-33. – EDN AIQQPQ.

3. Оценка влияния жидкого смазочного композиционного материала с наночастицами геомодификатора на трение в подшипниковом узле / А. Д. Бреки, О. В. Толочко, Н. Е. Стариков [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. – 2015. – № 3(16). – С. 17-23. – EDN UZCDRR.

4. Получение износостойких порошков из отходов твердых сплавов / Е. В. Агеев, В. Н. Гадалов, Б. А. Семенихин [и др.] // Заготовительные производства в машиностроении. – 2010. – № 12. – С. 39-44. – EDN NBXQRT.

5. Быстрорежущая сталь, диспергированная в керосине / Е. В. Агеева, Е. В. Агеев, Е. А. Воробьев, М. А. Зубарев // Известия Юго-Западного государственного университета. – 2014. – № 5(56). – С. 21-25. – EDN TCUFQH.

6. Агеева, Е. В. Повышение качества ремонта и восстановления деталей современных транспортных систем / Е. В. Агеева, Е. В. Агеев // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2011. – № 3. – С. 503-509. – EDN PVJTYV.

7. Влияние технологии получения электродного материала из отходов быстрорежущей стали на износостойкость электроискровых покрытий / Е. В. Агеева, Е. В. Агеев, В. Ю. Карпенко, А. Ю. Алтухов // Наукоемкие технологии в машиностроении. – 2015. – № 1(43). – С. 36-41. – EDN TIJQXT.

8. Триботехнические характеристики композиционных покрытий с матрицей из полигетероарилена ПМ-ДАДФЭ и наполнителями из наночастиц дихалькогенидов вольфрама при трении скольжения в среде жидкого смазочного материала / А. Д. Бреки, А. Л. Диденко, В. В. Кудрявцев [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. – 2016. – № 3(66). – С. 17-28. – EDN WXFUOF.

9. Триботехнические свойства пластичных смазочных композиционных материалов с наполнителями из дисперсных частиц меди и цинка / В. В. Медведева, А. Д. Бреки, Н. А. Крылов [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. – 2016. – № 2(65). – С. 109-119. – EDN WWRKFD.

10. Исследование противоизносных свойств пластичного смазочного композиционного материала, содержащего дисперсные частицы слоистого модификатора трения / В. В. Медведева, А. Д. Бреки, Н. А. Крылов [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. – 2016. – № 1(64). – С. 75-82. – EDN VXDVQZ.

11. Агеев, Е. В. Практикум по технологии ремонта машин / Е. В. Агеев, С. А. Грашков. – Курск : Закрытое акционерное общество "Университетская книга", 2019. – 147 с. – ISBN 978-5-907205-93-2. – EDN ZJMANV.

12. Агеев, Е. В. Проблемы и перспективы развития технической эксплуатации автомобилей / Е. В. Агеев, А. Л. Севостьянов, Ю. В. Родионов. – Пенза : Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2014. – 200 с. – ISBN 978-5-9282-1043-4. – EDN VTGFUD.

13. Агеев, Е. В. Алгоритм диагностирования цилиндропоршневой группы с применением технического эндоскопа / Е. В. Агеев, А. Л. Кудрявцев, А. Л. Севостьянов // Мир транспорта и технологических машин. – 2012. – № 1(36). – С. 116-122. – EDN PUNLJB.

14. Агеев, Е. В. Повышение качества диагностики двигателей автомобилей / Е. В. Агеев, А. Л. Кудрявцев, А. Л. Севостьянов // Мир транспорта и технологических машин. – 2011. – № 3(34). – С. 24-27. – EDN NKYRAJ.

15. Электроконтактная приварка. Теория и практика / Р. А. Латыпов, В. В. Булычев, П. И. Бурак, Е. В. Агеев. – Курск : Закрытое акционерное общество "Университетская книга", 2016. – 371 с. – ISBN 978-5-9908595-0-0. – EDN WGAMTF.

16. Агеева, Е. В. Установка для получения порошковых материалов, пригодных для технологических процессов восстановления и упрочнения деталей / Е. В. Агеева, М. В. Зубарев // Труды ГОСНИТИ. – 2017. – Т. 129. – С. 169-173. – EDN ZTMFCB.