Активация поверхности

Аналогично начальным цилиндрам цилиндрической передачи в конической передаче рассматривают начальные конусы (аксоидные поверхности), касающиеся друг друга по общей образующей и перекатывающиеся один по другому без скольжения. Для соблюдения последнего условия эти конусы должны иметь общую вершину, находящуюся в точке пересечения осей колес. Таким образом,

Уравнения (9.11) и (9.13) описывают аксоидные поверхности звеньев / и 2, являющиеся однополостными гиперболоидными поверхностями вращения. В этом легко убедиться. Приняв в этих уравнениях у^ = 0 и г/2 = 0, получим уравнения гипербол в сечениях, проходящих через оси 01zln02z2 (рис. 9.5, а), а приняв гх = = 0 и га = 0 — уравнения окружностей в горловинах гиперболоидов.

сительном движении конические аксоидные поверхности (рис. 9.5, б). Если оси звеньев, образующих высшую кинематическую пару, параллельны, то у = 0, тогда х = —аш/21/(1 — /21); у = 0; г — и и, следовательно, винтовая ось образует в относительном движении цилиндрические аксоидные поверхности (рис. 9.5, в).

линии касаются, а проекция вектора t>12 на плоскость, нормальную в точке касания звеньев, равна нулю. В таком случае для обеспечения точечного касания звеньев нет необходимости в качестве начальных поверхностей принимать именно гиперболоиды. Целесообразно за начальные принимать простые по форме поверхности — круглые цилиндры радиусов гх и г2, построенные у горловин гиперболоидов и касающиеся друг друга в точке на линии Ог02, или конусы с несовпадающими вершинами и точечным контактом и т. п. Из кинематики звеньев следует, что если оси звеньев / и 2 лежат в одной плоскости (рис. 9.5, б, в), то начальные и аксоидные поверхности совпадают.

Геометрические места мгновенных осей вращения звеньев в относительном их движении образуют аксоиды — аксоидные поверхности, связанные со звеньями. Если оси вращения звеньев параллельны, то аксоиды звеньев имеют форму цилиндров, которые соприкасаются по образующим и перекатываются друг по другу без скольжения.

Конической зубчатой передачей 1—2 (рис. 7.1) называют зубчатую передачу с пересекающимися осями, у зубчатых колес которой аксоидные, делительные и начальные поверхности конические.

Рис. 7.2. Аксоидные поверхности и сферические профили зубьев конических колес

Рис. 1.22. Аксоидные поверхности.

Аксоидные поверхности. Геометрическое место мгновенных осей вращения образует в относительном движении аксоиды. При передаче вращения между звеньями, оси которых параллельны, аксоиды представляют собой цилиндры (рис. 1 .22, а — при внешнем касании, б — при внутреннем касании).

АКСОИДНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЕС ПЕРЕДАЧИ — поверхности, описываемые мгновенной осью относи» тельного движения колес передачи в системе координат каждого из колесе В общем случае расположения осей колес /—/ и //—/'/ и вращения колес с угловой скоростью щ и щ (сх. а) колеса имеют мгновенную ось относительного движения Р —Р и вектор относительной угловой скорости Q =

ВНЕШНЕЕ ЗАЦЕПЛЕНИЕ — зубчатое зацепление, При котором аксоидные поверхности зубчатых колес расположены одна вне другой. На сх. торцовое сечение цилиндрической передачи с внешним зацеплением колес. Аксоидные поверхности радиусами rwi и rwi соприкасаются"в т. Р. Колеса вращаются в противоположных направлениях с угловыми скоростями щ и щ, обратно пропорциональными радиусам г^ц и г^ или числам зубьев Zi и г2. В. является наиболее распространенным в зубчатых передачах благодаря простоте устройства -и технологичности изготовления таких передач.

Энергия активации. Активация поверхности заключается в том, что поверхностным атомам твердого тела сообщается некоторая энергия, необходимая:

При сварке плавлением и пайке сближение атомов твердых тел осуществляется вследствие смачивания поверхностей тел жидким металлом (припоем, расплавом), а активация поверхности твердого металла — путем сообщения ее частицам тепловой энергии. Жидкий металл может растекаться по всей поверхности тела и обеспечивать соприкосновение и прилипание (или адгезию) его молекул и поверхностного слоя твердых тел.

Таким образом, при коррозионном растрескивании в метанольных растворах наблюдаются основные характерные черты, присущие коррозионному растрескиванию титановых сплавов в водных растворах галогенидов (нарушение защитной пленки, активация поверхности, электрохимические процессы анодного растворения, абсорбция и сегрегация водорода в вершине развивающейся трещины).

Контрольные образцы, за исключением железа, не подвергавшиеся облучению, сохранили без изменения внешний вид и вес. Облучение в значительной степени ускоряет коррозию железа, меди, цинка и заметно меньше алюминия. Скорость коррозии стали 1Х18Н9Т при наличии облучения не изменяется. А. В. Бялобжес-ский в работе [1,32] показал, что в атмосферных условиях действие облучения наименее эффективно в отношении металлов, способных образовывать на своей поверхности прочные окисные пленки. С повышением интенсивности облучения скорость коррозии железа увеличивается. Образец, экранированный свинцом от прямого воздействия у-излучения, корродировал в такой же степени, как и незащищенный. Это свидетельствует о том, что основную роль в усилении коррозии при облучении играют продукты радиационного изменения атмосферы, а не активация поверхности металла.

ности (активация поверхности) принимается кислотное травление,

пленка окислов на поверхности цинка практически не влияет на скорость цементации. К такому же выводу пришли в работе [ 23]. Предварительная активация поверхности металла-цементатора позволяет устранить указанные затруднения. Удаление пленки окислов с поверхности металлов может быть осуществлено как механическими, так и химическими методами. К механическим методам могут быть отнесены методы абразивного истирания, воздействия ультразвука кавитационного режима, ударные воздействия и др. Химические методы активации поверхности металлов чаще всего связаны с использованием различных кислот. Хорошим средством активации железа является предварительная обработка его растворами серной или соляной кислоты (но не азотной) . Титан и его сплавы хорошо активируются растворами фтористоводородной кислоты * .

Главной причиной экстремального характера концентрационной зависимости скорости цементации является структура цементных осадков. Установлено [30], что скорость цементации и пористость цементных осадков сильно закоррелированы. Чем выше начальная концентрация меди в растворе, тем меньше пористость цементных осадков и тем больше сопротивление раствора в порах осадка. В концентрированных растворах пористость осадков становится настолько малой, что скорость цементации практически равна нулю. В гидрометаллургии меди [31] растворы, содержащие свыше 20 кг/м3 меди, предварительно разбавляют с целью увеличения скорости цементации. Другим методом увеличения скорости цементации меди железом в концентрированных растворах является предварительная активация поверхности железа в растворе кислоты или разбавленном медном растворе. 18

Получению таких слоев способствует так называемая предварительная активация поверхности —обработка изделия специальными титансодержащими растворами. При предварительном активировании снижается масса фосфатного слоя и размер кристаллов. Для подготовки поверхности металлов в последние годы применяются готовые к употреблению моющие композиции и фосфатирующие концентраты, выпускаемые промышленностью. Применение готовых составов имеет много преимуществ перед способом приготовления их из смеси солей на заводах-потребителях.

Карбидные материалы обладают совокупностью механических и физико-химических свойств, которая позволяет широко использовать их в технике. Особое место среди карбидных материалов занимают карбидокремниевые керамики, как спеченные (SiC), так и реакционно-связанные (Si/SiC), обладающие низкой плотностью, высокими прочностью при повышенных температурах, твердостью и износостойкостью, низким температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), химической стойкостью к агрессивным средам, устойчивостью на воздухе при высоких температурах. Такое сочетание свойств карбидокремниевых керамик обеспечивает им заметное улучшение удельных механических характеристик. Дальнейшее улучшение свойств SiC-KepaJiHK идет по пути их армирования, например, нитевидными кристаллами, волокнами и алмазными частицами (табл. 8.1). Низкие технологические свойства SiC-керамик (плохая прессуемость, спекание при температуре свыше 2000 °С) требуют применения технологий, в которых предусматривается активация поверхности порошка термомеханической обработкой или объемная активация взрывной обработкой, введение в шихту активирующих процесс спекания добавок (2...8 мае. %), в том числе активных наноструктурных по-

При сварке плавлением и пайке сближение атомов твердых тел осуществляется вследствие смачивания поверхностей тел жидким металлом (припоем, расплавом), а активация поверхности твердого металла — путем сообщения ее частицам тепловой энергии. Жидкий металл может растекаться по всей поверхности тела и обеспечивать соприкосновение и прилипание его молекул и молекул поверхностного слоя твердых тел.

Формирование защитной антифрикционной металлической пленки происходит в результате физико-химических процессов, протекающих между рабочей средой и обрабатываемой деталью при механической активации поверхности инструментом (трении). Причем активация поверхности может производиться неметаллическим инструментом (например, резиновым). Необходимые нагрузки при этом на два порядка меньше, чем при фрикционном латунировании, и составляют 0,5 ... 1 МПа. Скорость может быть увеличена до 5 м/с. Способ ФАБО с использованием металлосодержащих рабочих сред позволяет получить металлические покрытия с регулируемой толщиной на деталях различной конфигурации.