Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Проблемы износа в машинах и механизмах 
________________________________________________________________________________ 
435 
диапазон от 61 до 62HRC, зубчатые колеса могут быть слишком ломкими и могут 
разрушаться за счет изгиба зуба. 
Изучив основы индукционного нагрева, был произведен эксперимент, с целью 
выбора оптимальной технологии упрочнения и назначения подходящих режимов за-
калки токами высокой частоты. Закалка проводилась при частоте тока равной 60кГц в 
индукторе, имеющем круглую форму. Зазор между индуктором и деталью составлял 
около 5-ти мм, а время выдержки первого эксперимента составляло 4 секунды.
Эксперимент проводился следующим образом: взятое в щипцы зубчатое колесо 
помещалось на стол, после чего включалось напряжение. Далее производилась вы-
держка колеса в течение 4-х секунд, после чего осуществлялась закалка в воду. Важ-
ной особенностью этого этапа являлся быстрый перенос нагретого колеса в емкость с 
водой, с дальнейшим интенсивным движением по определенной схеме для снятия па-
ровой рубашки с поверхностного слоя заготовки, которая препятствовала ее полно-
ценному охлаждению. 
После проведенного эксперимента был проведен микроанализ структуры, с по-
следующим замером твердостей упрочненного слоя. Глубина закаленного слоя со-
ставляет около 1мм. По полученным данным был построен график, представленный 
на рисунке 1. 
Данный упрочненный слой показывает нам, что его глубина не достаточна и 
поэтому было предложено провести 2-й эксперимент, на котором время выдержки со-
ставляло уже 6 секунд.
Эксперимент проводился с теми же параметрами, что и первый. После чего так 
же был проведен микроанализ полученной структуры. Были проведены замеры мик-
ротвердости заготовки, по которым был построен график зависимости твердости от 
расстояния до края зуба (рис. 2). 
Рис. 1.
Зависимость микротвердости от расстояния от края зуба, с выдержкой
в 4 секунды 
Основной 
Основной 
Основной 
Основной 
Основной 
Основной 
Основной 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
436 
Рис. 2.
Зависимость микротвердости от расстояния от края зуба, с выдержкой
в 6 секунд 
Судя по микроструктуре, глубина закаленного слоя на втором эксперименте со-
ставляет порядка 2-х мм. Так как этого закаленного слоя вполне достаточно для дета-
ли, использующейся в тяжелонагруженный передачах, то можно сделать вывод о том, 
что подбираемый нами режим ТВЧ, а в частности время, выбран верно.