Порівняння трибологічних властивостей HCR шестерен з високим контактним коефіцієнтом PVD покриттям TiAlN+DLC в біологічних і звичайних мастильних середовищах
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.58.2019.01Ключові слова:
біологічне масло, шестерні HCR, PVD покриття TiAlN DLC, тест FZGАнотація
У представленому науковому експерименті йдеться про застосування покриття PVD (Physical Vapor Deposition) TiAlN+DLC у двох різних середовищах змащування, а також порівнюється термін експлуатації покриття у згаданих мастильних матеріалах. PVD-покриття TiAlN+DLC було обрано згідно з попередніми експериментами, які проводились в лабораторних роботах Словацького університету сільського господарства у Нітрі. Покриття наносилося на шестерні HCR (High Contact Ratio) із властивостями, описаними у главі матеріали та методи. Шестерні HCR були вибрані відповідно до попередніх досліджень, проведених на цьому типі передач. Шестірні HCR виготовлялися з матеріалу 14 220 (16MnCr5).В якості мастильних середовищ було обрано екологічну мастило OMW Biogear S150 та звичайну мастильну речовину MADIT PP 90H. Ці два мастила були відібрані відповідно до застосування в попередніх дослідженнях, проведених на робочому місці. Експериментальні випробування проводилися на випробувальній установці Niemann M01 FZG (back-to-back). Ця випробувальна установка була використана для всебічного вимірювання. В ході експерименту ми дотримувались стандарта STN 65 6280 для тестів на FZG, з якого ми отримали значення навантаження для різних рівнів навантаження. Після кожного рівня навантаження вимірювались значення максимальної висоти профілю Rz за допомогою портативного тестера шорсткості поверхні Mitutoyo SJ-201 для наконечника та еталонного діаметру зубчастого колеса і шестерні. Результати експериментальних випробувань були статистично оброблені і на їх основі були встановлені співвідношення між максимальною висотою оцінюваного профілю та рівнем навантаження для обох використаних мастильних матеріалів як залежності зміни максимальної висоти оцінюваного профілю Rz від рівня навантаження. Проведені експерименти показали, що застосування PVD покриття TiAlN+DLC можливе в обох використовуваних середовищах.
Завантаження
Посилання
Test methods for gear lubricants / B.R. Hoehn, et.al. Gorivaimaziva. 2008. Vol. 47, No. 2, P. 129–157.
Castro J., Seabra J. Influence of mass temperature on gear scuffing. Tribology International. 2018. Vol. 119, P. 27–37.
New scuffing test methods for the determination of the scufing resistance of coated gears / R. Michalczewski, et al. Tribology - Fundamentals and advancements. 2013. Vol. 12, No. 4. P.187–215.
Kučera M., Rusnák J. Study of tribological properties of surface applied materials by selected welding technologies: methods, instruments and interpretation. SUA in Nitra, 2008. Nitra.
Savolainen M., Lehtovaara A. An experimental investigation of scuffing initiation due to axial dis-placement in a rolling/sliding contact. Tribology International. 2018. Vol. 119. P. 688–697.
Bošanský M., Vanya A., Vereš M. (2013) Evaluation of properties of selected coatings on steel C60E in terms of their use in gearing. Advanced Materials Research. 2013. No. 25. P. 81–85.
Kadnár M., Rusnák J., Tkáč Z., Bošanský M. Tribological experiments in automobile industry. Visnik nacionaľnovo techničnovo universitetu “CHPI” 2017. Tribological experiments in automobile industry. Visnik nacionaľnovo techničnovo universitetu “CHPI” 2017.
Li S., Anisetti A. On the flash temperatureofgearcontactsunderthe tribo-dynamic condition. In: Tribology International. 2016. Vol 97, P. 6–13. ISSN0 301-679x.
Optimalization of HCR gearing geometry using generalized particle swarm optimalization algorithm / M. Vereš, et. al. Modern methods of construction design. 2014. Vol. 109, No. 10. P. 539–545.
Bošanský M., Rusnák J. Assessment of options for applications TICN-MP + movic deposited on the convex-concave gearing working in interaction with the ecological lubricant. Proceedings of 58th inter-national conference of Machine Design Departments. ICMD 2017: Praha, 6 – 8. 9. 2017. 1. vyd. Praha: Czech University of Life Sciences Prague, 2017, pp. 44–49.
STN 656280:1985. Lubricants. Mechanical testing of lubricants in the FZG gear ring test machine. Slo-vak Standard Institute. 1985.
A New Generation of PVD Coatings for High-Performance Gear Hobbing /A. Lümkemann, et al. Pre-print from A Coatings Conference, Thessaloniki, Greece, Oct.1 – 3, 2014, Platit.
Evaluation of Properties of Selected Coatings on Aisi Grade 18Ni(250) Maraging Steel in Terms ofthei-ruse in Gears / M. Bošanský, et al. Advanced Materials Research. 2013. Vol. 746. P. 179–185.
Nanostructure reactive plasma sprayed TiCN coating / M. Pengbo, et al. Surface and Coatings Technol-ogy. 2017. Vol. 309. P. 1–5.
Ingram M., Hamer C., Spikes H. A new scuffing test using contra-rotation. Wear. 2015. Vol. 328–329. P. 229–240. ISSN 0043-1648.
Mišány J. Influence of the building machine transmission and the possibility to increase its carrying ca-pacity with a focus to reduce the environmental load of soil – Dissertation thesis. SUT in Bratislava, Bratislava. 2015.
Zápotočný J. Analysis of qualitative and quantitative characteristics of placed films in the system ‘film – cog side’ from the tribological point of view – Dissertation thesis. SUT in Bratislava, Bratislava. 2014.
