ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение остаточных напряжений из "Расчет на прочность деталей машин Издание 4 " При поверхностной закалке токами высокой частоты в поверхностных слоях обычно создаются сжимающие остаточные напряжения, повышающие сопротивление усталости деталей с концентрацией напряжений (на 70—200% при наличии посадки с натягом). [c.601] В зонах обрыва закаленного слоя, например в галтелях валов, возникают остаточные напряжения растяжения, сопротивление усталости валов в этих местах снижается на 20—30%. Эти зоны после поверхностной закалки необходимо упрочнять (роликом или дробью). [c.601] Сжимающие остаточные наприжения в поверхностных слоях деталей образуются при цементации, азотировании и цианировании. Если при шлифовании поверхностей после химико-термиче-ской обработки не возникают остаточные напряжения (обычно растягивающие), то сопротивление усталости деталей возрастает. [c.601] Обработка дробью поверхностей,подвергнутых химико-термической обработке и последующему шлифованию, оказывает благоприятное влияние на несущую способность деталей при переменных нагрузках, так как стабилизирует свойства поверхностных слоев деталей (устраняет некоторые дефекты и растягивающие напряжения от шлифования). [c.601] Остаточные напряжения в поверхностных слоях образуются н прн нанесении гальванических покрытий. При никелировании возникают растягивающие остаточные напряжения, снижающие пределы выносливости деталей на 10—30% (ббльшие значения относятся к сталям повышенной прочности). Несколько меньше снижение прочности наблюдается в случае хромирования и меднения. При нанесении цинкового, кадмиевого и серебряного покрытий сопротивление усталости деталей не изменяется. [c.601] При назначении покрытий необходимо учитывать условия работы деталей (особенно рабочую температуру). [c.601] Эффективность упрочняющей обработки может быть оценена экспериментально путем измерения остаточных напряжений или при проведении натурных механических испытаний деталей в эксплуатационных условиях. [c.601] Большинство деталей машин после упрочнения оказывается в условиях сложного напряженного состояния. Наибольший практический интерес представляют напряжения в поверхностных слоях. Эти напряжения имеют, как правило, наибольшие значения и оказывают существенное влияние на работоспособность деталей. Обычно определяют остаточные напряжения в направлении главных осей. Еслн деталь является осесимметричной, то в поверхностных слоях в общем случае имеется двухосное напряженное состояние (рис. 13) с%—тангенциальное напряженне —осевое напряжение. Радиальное напряжение на поверхности детали равно нулю. В слоях, близких к поверхности, значение о, невелико, и этой составляющей обычно пренебрегают. [c.601] Для оценки эффективности режимов упрочнения деталей часто ограничиваются сравнительными исследованиями осевых остаточных напряжений, оказывающих в большинстае случаев наиболее существенное влияние на работоспособность деталей. [c.602] Рассмотрим определение осевых остаточных напряжений в призматическом стержне. Предположим, что, за исключением небольших областей у концов стержня, остаточные напряжения постоянны по его длине. [c.602] Для определения остаточных напряжений будем последовательно удалять слои материала AB D (рис. 14), находящиеся в зоне постоянных (по длине) напряжений. Концевые сечения при зтом не удаляются, опи размещаются в захватах прибора. [c.602] Неизвестные напряжения считаем положительными (растягивающими). Они действуют по граням АВ и D, поэтому удаление области эквивалентно приложению к этим граням равных, но противоположно направленных напряжений. Предполагаем, что остаточные напряжения действуют в площадках, перпендикулярных к оси стержня. Поэтому поверхность ВС не должна быть загружена остаточными напряжениями. [c.602] Особое внимание необходимо уделлть вырезанию образца, чтобы избежать наведения дополнительных остаточных напряжений. Для этого часто применяют электроискровой метод, а также резку узким шлифовальным кругом с малой подачей и обильным охлаждением эмульсией. [c.604] Непосредственно из эксперимента получают графическую зависимость f (г ), которая в ус.повиях равномерного травления эквивалентна зависимости /(а). Требуется определить значения производной этой функции и интервала в расчетных геченияч. С математической точки зрения это известная задача теории приближенных вычислений. [c.604] Вернуться к основной статье