ВАЛЫ Выносливость — Влияние поверхностного упрочнения

Влияние поверхностного упрочнения на выносливость валов. Технологические методы поверхностного упрочнения (химико-термическая обработка, поверхностная закалка, наклёп поверхности роликом или дробью и т. п,) при условии применения правильной технологии повышают выносливость валов. Напротив, неправильная технология термохимической обработки может явиться причиной снижения прочности, [c.525]

При расчете осей и валов на выносливость учитывают все основные факторы, влияющие на усталостную прочность, а именно характер изменения напряжения, статические и усталостные характеристики материалов, изменение предела выносливости вследствие концентрации напряжений и влияния абсолютных размеров оси или вала, состояние поверхности и поверхностное упрочнение. Для учета всех этих факторов очевидно, что конструкция и размеры оси или вала должны быть известны. Если конструкция и размеры оси или вала неизвестны, то предварительно ось или вал, как было указано в 75, надо рассчитать на статическую прочность и установить конструкцию, а после этого рассчитать на выносливость. [c.365]

При расчете осей и валов на выносливость учитываются все основные факторы, влияющие на усталостную прочность их, а именно характер изменения напряжения в них, статические и усталостные характеристики их материалов, изменение предела выносливости вследствие влияния абсолютных размеров оси или вала, состояние поверхности и поверхностное упрочнение их. Для учета всех этих факторов [c.223]

На машинах ЦНИИТМАШа можно определять предел выносливости сварных соединений на крупных гладких и ступенчатых валах диаметром от 150 до 200 мм, а также экспериментально изучать влияние масштабного фактора, концентраторов напряжений, термической обработки, состава и структуры стали и поверхностного упрочнения на предел выносливости крупных валов. Например, с помощью машины У-200 определено влияние размеров (диаметра d образца) на изменение предела выносливости (коэффициента К изменения предела выносливости) в зависимости от однородности металла. Как показано на рис. 70, в неоднородном металле, каким является литая сталь (кривая 2), влияние размеров на усталостную прочность выражается в значительно большей степени, чем в однородных металлах, например прокатанной стали (кривая I). [c.246]

Упрочнение чеканкой галтелей крупных и мелких образцов повысило предел выносливости до уровня не меньшего, чем соответствующие значения пределов выносливости гладких образцов. Таким образом, применение поверхностного наклепа чеканкой приводит к полному устранению влияния переходной поверхности на предел выносливости вала [58, 61]. Степень понижения предела выносливости с увеличением абсолютных размеров вала с упрочненными наклепом переходными поверхностями выражается теми же величинами, что и валов неупрочненных. [c.292]

Большинство деталей машин (оси, валы и др.) работает на изгиб и кручение, при которых максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях, где сосредоточены концентраторы напряжений. При знакопеременной нагрузке треш,йны усталости, как правило, возникают на поверхности под влиянием растягиваю-ш,их- напряжений. Прн образовании на поверхности остаточных напряжений сжатия они уменьшают растягивающие напряжения от внешней нагрузки и повышают предел выносливости начало разрушения в этом случае переносится с поверхности под упрочненный слой. [c.241]

Известно, что растягивающие напряжения в поверхностном слое снижают предел выносливости, а сжимающие — повышают. Механические свойства поверхностного слоя и сердцевины также влияют на эксплуатационные свойства. Для гладких валов увеличение глубины наклепа до 15% от радиуса изделия оказывает положительное влияние на повышение предела усталости. При наличии концентраторов напряжений прочность деталей зависит от свойства поверхностного слоя, для достижения эффективного упрочнения достаточно небольших глубин более прочного слоя. Следует иметь в виду, что эффективность упрочнения таких деталей, как листовые рессоры, повышается при обработке их наклепом в напряженном состоянии, совпадающем с тем, которое они имеют в эксплуатации. [c.403]

В формулах (16.11)...(16.15) t i и t j — пределы выносливости при изгибе и кручении при симметричном цикле напряжений и Тд — амплитуды циклов при изгибе и кручении и — средние напряжения циклов при изгибе и кручении К и К — эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении -коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (масштабный фактор) - коэффициент влияния поверхностного упрочнения v /o и / — коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений. Значения пределов выносливости 0 i и можно определять по формулам (1.14)...(1.17). При отсутствии осевой силы, действующей на ось или вал, и расчете оси или вала без учета растяжения или сжатия, что в обоих случаях соответствует симметричному циклу напряжений в сечениях вала, среднее напряжение цикла при изгибе Стд, = О, а амплитуда цикла при изгибе [c.276]

Поверхностные упрочнения являются мощным средством повышения выносливости валов. При поверхностных упрочнениях повышается прочность наиболее напряженного поверхностного слоя и в нем создаются остаточные напряжения сжатия. Коэффициепт1э1 влияния упрочнения приведены в табл. 16.8. [c.327]

Исследование влияния размеров валов на изменение пределов выносливости по разрушению и трещинообразованию в результате поверхностного упрочнения было проведено О. О. Куликовым и М. С. Немановым на консольных цилиндрических ступенчатых валах с диаметром рабочей части 10—30 мм. Радиус галтельного перехода был выбран для различных типоразмеров валов в одинаковом соотношении с их габаритами (0,05—0,15 диаметра). Отношение диаметра рабочей части вала к диаметру большего сечения было постоянным и равным 1,5. Теоретические коэффициенты концентрации напряжений составляли 1,54 1,76 и 2,24 для валов с соотношениями r/d = 0,15 0,10 и 0,05 соответственно. [c.143]

Обкатка роликами и шариками применяется в машиностроении как средство упрочнения валов, осей, пальцев, шпилек, зубчатых колес и других деталей. Накатывают цилиндрические поверхности, галтели, канавки, впадины зубьев и шлицев, торцовые поверхности и резьбы. По эффективности обкатка занимает одно из первых мест среди других методов поверхностного упрочнения. Она позволяет получить слой наклепа 3 мм и более, т. е. значительно больший, чем, например, при дробеструйной обработке. Это особенно важно для деталей больших размеров (глубина наклепа при обкатке подступич-ной части вагонных осей достигает 19 мм). Твердость поверхностных слоев, по сравнению с исходной, повышается на 20—40%, предел выносливости гладких образцов — на 20—30%, а при работе в коррозионной среде в 4 раза. В зонах концентрации напряжений, в местах контакта с напрессованными деталями предел выносливости повышается в 2 раза и более. Срок службы различных валов в результате накатки увеличивается в 1,5—2 раза, осей вагонов — в 25 раз, штоков молотов — в 2,5—4 раза и т. д. Обкатка не только создает наклеп и формирует остаточные напряжения сжатия, но и на 2—3 класса снижает шероховатость поверхности, доводя ее до 8—10-го классов. В связи с этим в ряде случаев.обкатка вытесняет малопроизводительное шлифование. Наряду с непосредственным упрочнением от наклепа, при этом устраняется вредное влияние на прочность деталей концентраторов напряжения, возникающих при шлифовании из-за прижогов. [c.107]

Однако в литературе нет сведений по изучению влияния процесса азотирования на предел выносливости высоз опрочного чугуна, модифицированного магнием. Между тем Коломенски тепловозостроительный завод предложил метод поверхностного упрочнения для коленчатых валов тепловозов. [c.261]

Отрицательное влияние покрытий на предел выносливости детали можно в значительной мере предотвратить применением упрочняющих обработо к (например, поверхностного наклепа, обдувки дробью или стеклянными микрошариками, гидро- или виброгалтовки, ультразвукового упрочнения и т. д.) а также специальными термообработками или шмбинациями термических. и поверхностно упрочняющих обработок. Результаты ягсследования подобных обработок применительно к валу винта ТВД, из стали 40ХНМА приведены в табл. 4.13. [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...