Ролики — Выносливость

Фиг. 73. Диаграмма влияния наклепа от накатки роликами на выносливость стали 40Х в различных средах

На рис. 205 показан пример кривых выносливости для серии одинаковых образцов из стали, подвергнутой термическому улучшению. Подобные кривые были получены при испытании на контактную выносливость роликов, на выносливость при знакопеременном изгибе цилиндрических образцов (консольных стержней), а также при испытаниях на пульсаторе зубьев с целью определения их выносливости на излом. На основании опыта [c.294]

С целью проверки зависимостей (4.36) и (4.37) были сопоставлены результаты расчетов по ним с экспериментальными данными [4, 27-28]. В табл. 4.7 приведены данные, охватывающие случаи поверхностного пластического деформирования обкатыванием роликами, гальванического хромирования и химического никелирования, а также комбинированного упрочнения (нанесение покрытия с последующим обкатыванием роликами). Предел выносливости неупрочненных и соответствующих серий упрочненных ППД образцов без покрытий находился методом вверх-вниз . Как видно из таблицы, при использовании зависимостей (4.36) и (4.37) для нахождения параметров кривых усталости поверхностно-упрочненных деталей обеспечивается удовлетворительная точность, подтверждающая их универсальность. [c.100]

Н качестве примера в табл. 2.8 приведены данные, характеризующие шипите обкатки роликами на выносливость стали 40 при круговом изгибе -1.1() . Иногда поверхностное пластическое деформирование способствует Н П )лее существенному упрочнению. [c.149]

Сопротивление усталости можно значительно повысить, применив тот или иной метод поверхностного упрочнения азотирование, поверхностную закалку т. в. ч., дробеструйный наклеп, обкатку роликами и т. д. При этом можно получить увеличение предела выносливости до 50% и более. Чувствительность деталей к поверхностному упрочнению уменьшается с увеличением ее размеров. [c.265]

Уменьшить влияние состояния поверхности на усталость можно соответствующими технологическими методами обработки, приводящими к Упрочнению поверхностных слоев. К числу таких методов относятся наклеп поверхностного слоя путем накатки роликом, обдувки дробью и т. п. химико-термические методы — азотирование, цементация, цианирование термические — поверхностная закалка токами высокой частоты или газовым пламенем. Указанные методы обработки приводят к увеличению прочности поверхностного слоя и созданию в нем значительных сжимающих остаточных напряжений, затрудняющих образование усталостной трещины, а потому влияющих на повышение предела выносливости. [c.608]

Испытания на выносливость зубьев, цилиндрических образцов и роликов при типовых плавных режимах нагружения в диапазоне от А/ до общего числа циклов = с частотами, [c.190]

Упрочнением подступичных частей поверхностным наклепом (обкаткой роликами или шариками) можно повысить предел выносливости валов с концентрацией напряжений на 80... 100 %, причем этот эффект распространяется на валы диаметром 500—600 мм и более. Такое упрочнение получило в настоящее время широкое распространение. [c.319]

Несущая способность подшипников, определяемая выносливостью, пропорциональна статической с поправками, учитывающими специфику усталости. Статическая несущая способность подшипников качения по Герцу пропорциональна квадрату диаметра шариков или произведению диаметра роликов на их рабочую длину, а также пропорциональна числу тел качения. При оценке несущей способности по выносливости для шарикоподшипников вводят масштабный фактор в форме понижения показателя степени при диаметре шарика. [c.352]

Допустимая нагрузка F на наиболее нагруженный ролик или шарик по критерию выносливости принимается равной [c.471]

Для повышения сопротивления усталости широко применяются различные способы упрочнения поверхностей деталей, например, поверхностная закалка, химико-термическая обработка, обкатка роликами, дробеструйная обработка и др. Отношение предела выносливости упрочненных образцов к пределу выносливости неупрочненных образцов называется коэффициентом влияния поверхностного упрочнения и обозначается К . Обычно = 1,1... 2,8. [c.283]

Надо рассказать учащимся, что существуют специальные методы поверхностного упрочнения — обкатка поверхности детали роликами, обдувка дробью. Кроме того, применяют термохимическую обработку (например, цементацию зон концентрации напряжений). Все эти методы приводят к повышению предела выносливости и учитываются коэффициентом влияния поверхностного упрочнения [c.182]

Для снижения величины р применяют обкатку поверхностей деталей роликами или обдувку стальной или чугунной дробью. Повьппение предела выносливости при указанных способах поверхностного упрочнения ощутимее для деталей с грубо обработанной поверхностью. [c.558]

Как влияют на предел выносливости обкатка поверхности детали роликами и обдувка ее дробью [c.568]

Значение предела выносливости может быть повышено упрочнением поверхностных слоев материала деталей. Это упрочнение может быть достигнуто двумя способами за счет пластической деформации поверхностных слоев (обкатка роликами, дробеструйная обработка) и за счет их термической и термохимической обработки (поверхностная закалка токами высокой частоты, азотирование). В этих случаях Кг > 1. [c.341]

Повышение коррозионно-усталостной выносливости материалов достигается созданием в поверхностном слое напряжений сжатия за счет обработки поверхности роликами, дробеструйной обработки, термомеханического упрочнения (ТМУ), нанесения металлических покрытий. ТМУ, сочетающее нагрев и силовое воздействие на поверхностный слой металла, наиболее эффективный метод повышения коррозионно-усталостной выносливости. При ТМУ через место контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью детали пропускают ток большой силы и низкого напряжения, в результате чего происходят размягчение выступающих неровностей и деформация их под действием инструмента с последующей закалкой за счет быстрого охлаждения. Этот метод применяют для повышения коррозионно-усталостной выносливости резьб бурильных труб. Наилучшие результаты получены при силе тока 400—450 А и напряжении 3—4 В. На поверхности металла обнаруживается белый нетравящийся слой, отличающийся высокой термодинамической устойчивостью вследствие образования мелкоблочной и высокодисперсной структуры и имеющий более положительный потенциал, чем лежащий под ним металл. [c.113]

Контактная выносливость изучается главным образом на роликовых машинах (рис. 2.55), где образцы в виде роликов / и 2 прижимаются друг к другу силами Q и взаимно обкатываются. Ролики приводятся во вращение от электродвигателя 4 через коробку передач [c.197]

Влияние упрочнения поверхности. Для повышения несущей способности деталей широко используют разные способы поверхностного упрочнения цементацию, нитроцементацию, азотирование, поверхностную закалку токами высокой частоты (т. в. ч.), деформационное упрочнение (наклеп) накаткой роликами или дробеструйной обработкой. Упрочнение поверхности деталей значительно повышает предел выносливости, что и учитывается к оэффициентом влияния поверхностного упрочнения Км (табл. 0.4). [c.15]

Накатывание резьб осуществляется гребенками или роликами на резьбонакатных автоматах путем пластической деформации заготовки. Этот способ высокопроизводителен, применяется в массовом производстве при изготовлении стандартных крепежных деталей. При накатке резьбы создается профиль с благоприятно расположенными волокнами, в результате предел выносливости повышается на 40. ..90% по сравнению с нарезанной резьбой. [c.51]

Рис. 258. Предел выносливости при испытании изгибом и кручением образцов с различной микроструктурой в зависимости от усилий обкатки поверхности роликами

Таблица 33. Упрочняющее влияние обкатки роликом (О = 45 мм, /3=6 мм, подача обкатки 0,14—0,28 мм/об) на предел выносливости сплава ВТ6

Опыты Мегера и Неля [111] были проведены на машине Амслера с роликами диаметром 40 мм. Напряжение сжатия составляло 43 кг/мм У высокопрочной стали (твердость по Бринеллю 170 предел выносливости ств = 61,7 кг/мм ) наблюдалось резкое изменение износостойкости в зависимости от нагрузки. При росте напряжения сжатия от 43 до 60 кг/мм скорость износа возросла от 19,1 до 81 мк об. У стали с (Тв = 34 кг/мм2 л твердостью НВ-95 скорость износа измерялась от 35 до 104 мк /об. Влияние термообработки на скорость износа этой марки стали видно из табл. 4 (при Р = 43 кг/мм ). [c.108]

Валы, изготовленные из горячекатаной углеродистой стали, химический состав (%) и механические свойства которой (после нормализации) были С 0,45 Si 0,30 Мп 0,60 Р 0,025 S 0,023 Сг 0,15 Ni 0,16 Ов = 620 МПа ао,2 = 360 МПа 6=18 г[) = 40 %, испытывали на усталость при изгибе с вращением (частота вращения 2-10 мин- ). Пределы выносливости определяли на базе 10 млн. циклов нагружения. Поверхностный наклеп галтелей осуществляли с помощью приспособления, в котором обработка ведется одновременно двумя фиксированными роликами, расположенными один против другого в плоскости, пересекающей образец по линии начала галтельного перехода. Таким образом, направление нажатия роликов в этом случае было перпендикулярным оси вала. Упрочнение проводили по режимам, различная интенсивность которых достигалась изменением давления на ролики. В зависимости от размера вала и радиуса его галтели это усилие варьировали в пределах 0,5—25,0 кН. В каждом конкретном случае режим обкатки подбирали таким образом, чтобы получить на разных валах сопоставимые значения глубины наклепанного слоя. [c.143]

Эффективность ППД при циклическом деформировании кручением образцов диаметром 12 мм из стали 45 была показана и при испытаниях образцов с различными концентраторами напряжений (кольцевым и косым надрезами, поперечным сверлением, галтелью малого радиуса). Поверхностное упрочнение проводили дробеструйной обработкой или обкаткой зон концентраторов роликами. Увеличение сопротивления усталости было получено в той или иной степени для всех вариантов образцов. Наибольшее приращение предела выносливости (на 38 %) наблюдали для образцов с косым надрезом, наименьшее — для образцов с поперечным сверлением после дробеструйного упрочнения. [c.156]

Максимович Г. Г. и Янчишин Ф. П. Влияние обкатки роликами на выносливость дуралюминия в активных жидких средах. Сб. Вопросы машиностроения и прочности в машиностроении , Киев, изд.-во АН УССР, 1964. [c.275]

Наплавка на цилиндрические образцы диаметром 60 мм и валы диаметром 180 м из стали 40 проволокой соответственно Св-08А и 12Х18Н9Т снижает сопротивление усталости в 3 раза [40, 92, 94]. Причиной этого снижения является совместное действие растягивающих остаточных напряжений и дефектов сварки. При наплавке по образующей осевые напряжения составили +40 кгс/мм , а тангенциальные + 12 кгс/мм при кольцевой наплавке как осевые, так и тангенциальные напряжения составили +20 кгс/мм [40]. После обкатки роликом валиков, наплавленных по образующей, в поверх ностном слое образца были наведены сжимающие остаточные на пряжения—осевые (—44 кгс/мм ) и тангенциальные (—39 кгс/мм ) В результате этого предел выносливости образцов возрос на 75% У валов диаметром 180 мм с кольцевой наплавкой после об катки роликом предел выносливости повысился по сравнению с исходным состоянием на 116% [92, 94]. [c.241]

Несмотря на то, что наклепанные поверхности поддаются более сильному действию внешних активных сред благодаря интенсификации диффузионного проникновения и коррозионного разъедания, наклеп значительно повышает выносливость стали в коррозионно-ак-тивных средах при не очень длительных нагружениях. Одними из первых исследований, освещающих влияние наклепа и остаточных напряжений на коррозионно-усталостную прочность стали, были работы О. Фепля [195, 196], Тума [229, 230] и их сотрудников, которые показали, что поверхностный наклеп, образовавшийся вследствие накатки роликами, повышает выносливость стали в коррозионных средах. [c.134]

Благоприятное влияние сжимающих остаточных напряжений имеет место для алюминиевых сплавов при работе в активных средах. Г. Г. Максимовичем и Ф. П. Янчишиным показано благоприятное влияние сжимающих остаточных напряжений, полученных при обкатке роликами, на выносливость дюралюминия Д16 в активных средах. [c.306]

Куликов 0.0., Неманов М.С. Влияние режима обкатки самоустанавливаю-щимся роликом на выносливость ступенчатых валов //Повышение прочности деталей машин поверхностным деформированием. - Пермь ПНИ, 1967. -С. 17-31. [c.150]

Канавку для выхода шлифовального круга, которая существенно повышает концентрацию напряже1ий, следует заменить галтелью, по возможности увеличивая радиус сопряжения. Шлицевое соединение, особенно эвольвентное, меньше снижает выносливость вала, чем шпоночное. Упрочнение носа ,очной поверхности вала обкаткой роликами или шариками може повысить предел выносливости вала на 80... 100 %. Существует рзд других конструктивных и технологических приемов по повышенрю выносливости валов. Выходные концы валов редукторов выполняют цилиндрическими и коническими. Посадка на конус обеспечивает легкость сборки и разборки, точность базирования, надежность крепления. [c.62]

В случае применения поверхностного упрочнения детали (обкатка роликами, обдувка дробью) или специальной термохимической обра ботки (азотирование или цементация зон концентрации напряжений) коэффициент Рпа (рт) меньше единицы, т. е. предел выносливости выше, чем для полированного образца. [c.304]

Величина и знак остаточных напряжений после механической обработки зависят от обрабатываемого материала, его структуры, геометрии и состояния режущего инструмента, от эффективности охлаждения, вида и режима обработки. Величина остаточных напряжении может быть значительной (до 1000 МПа и выше) и оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики деталей машин, их износостойкость и прочность. Выбором метода и режима механической обработки можно получить поверхностный слой с заданной величиной и знаком остаточных напряжений. Так, при точении закаленной стали 35ХГСА резцом с отрицательным передним углом 45° при скорости резания 30 м/мин, глубине резания 0,2-0,3 мм было получено повышение предела выносливости образцов на 40-50% и обнаружены остаточные сжимающие напряжения первого рода, доходящие до 600 МПа [25]. При шлифовании закаленной стали в поверхностном слое были обнаружены остаточные сжимающие напряжения до 600 МПа [26]. В некоторых случаях напряжения первого рода создаются намеренно в целях упрочнения. Например, для повышения усталостной прочности. Такой эффект получают наложением на поверхностный слой больших сжимаюп их напряжений путем обкатки поверхности закаленным роликом или обдувкой струей стальной дроби. Такой прием позволяет создать остаточные напряжения сжатия до 900-1000 МПа на глубине около 0,5 мм [25]. [c.42]

В Кишиневском политехническом институте при определении долговечности и предела выносливости стали с покрытиями при контактном нагружении использовали двухконтактную роликовую машину вертикального типа [76]. Образцы из нормализованной стали 45 Покрывали слоем электролитического железа толщиной 0,2 мм. Испытывали роликовые образцы с длиной контактной линии 10 мм. Температуру поверхности образца и.змеряли хромель-копелевой термопарой, горячий спай которой приваривали к поверхности ролика. Для повышения точности испытаний и уменьшения погрешностей перед началом исследований машина прогревалась , т. е. вместо испытуемого образца устанавливали ролик, который обкатывали до тех пор, пока температура контртела не достигала 45—48 0. Кроме того, предварительно проводили приработку поверхности образца по методике ступенчатого нагружения. Шероховатость контролировали по ГОСТу 2789—73. Приработанные образцы подвергали испытанию по схеме качения без проскальзывания при суммарной скорости качения 8,4 м/с при подаче в зону качения моторного масла. Испытания моделировали работу шеек коленчатого вала двигателя ЯМЗ-240. Начало прогрессирующего выкрашивания поверхности фиксировали как визуально, так и при помощи специальной аппаратуры. [c.44]

Многочисленные исследования показали, что одним из наиболее эффективных методов воздействия на состояние поверхности, приводящих к повышению циклической прочности, является предварительное поверхностное пластическое деформирование (ППД). При этом применение ППД повышает циклическую прочность не столько в области многоцикловой усталости, сколько при больших перегрузках. Известны примеры, когда применение методов ППД позволяет повысить долговечность деталей из титановых сплавов, работающих в области малоциклового нагружения, в 17 — 20 раз, а предел выносливости—в 2 раза [ 187, с. 35, 43]. Вместе с тем по сравнению с многоцикловой усталостью эффективность применения ППД для деталей, работающих в малоцикловой области, изучена меньше. До последних лет отсутствовало даже научно обоснованное объяснение влияния ППД при больших перегрузках (выше предела выносливости), так как при этом роль остаточных сжимающих напряжений не может быть решающей. Возникающие при ППД остаточные сжимающие напряжения при значительных циклических пластических деформациях неизбежно релаксируют при первых же циклах нагружения. С целью установления природы влияния ППД на малоцикловую долговечность титановых сплавов были поставлены специальные опыты по изучению влияния ППД на статическую прочность и характер деформации. Исследование проводили на цилиндрических образцах сплава ВТ5-1 диаметром 10 мм. После механической шлифовки и полировки часть образцов подвергали электрополированию до полного удаления наклепанного слоя. Поверхностное пластическое деформирование осуществляли в трехроликовом приспособлении для обкатки (диаметр ролика 20 мм, радиус профиля ролика г= 5 мм, усилие на ролик изменялось от 300 до 1200 Н при определении статической прочности и равнялось 900Н при оценке характера деформирования). Обкатку вели на токарном станке в 2 прохода при скорости вращения шпинделя 100 об/мин [c.193]

Предыстория изготовления труб или технологическая наследственность , в первую очередь механическая и термическая обработка, во многом обусловливают коррозию под напряжением. Так, формование уиоминаемых выше разрушившихся спиральношовных труб без должной настройки формующих машин привело к созданию в металле остаточных напряжений до 125 МПа (табл. 4). Кроме того, формующие ролики оставили спиральные вмятины на поверхности с соответствующим наклепом и понижением коррозионной стойкости (наблюдались полосы избирательной механохимической коррозии). Остатки прокатной окалины также создают на поверхности коррозионные гальванопары, которые могут привести электрохимический потенциал локальных участков к значениям, при которых возникают трещины. Механическая обработка поверхности (например, при зачистке поверхности трубы скребками) создает неоднородность физико-механического состояния поверхностного слоя и вызывает сильную электрохимическую гетерогенность поверхности, способствующую развитию значительной локальной коррозии. Большое влияние формы и количества неметаллических включений, т. е. степени загрязнения стали, на коррозионную усталость (снижение выносливости) также обусловлено электрохимической гетерогенностью в области включения, усиливающейся при приложении нагрузки вследствие концентрации напряжений. В этом отношении является неудовлетворительным качество стали 17Г2СФ непрерывной разливки в связи с большой загрязненностью неметаллическими включениями (в частности пластичными силикатами), что привело к почти полной потере пластичности листа в направлении поперек прокатки. [c.229]

Зависимости пределов выносливо1Сти по трещинообразованию и разрушению от усилия обкатки двумя фиксированными роликами аналогичны зависимостям, приведенным на рис. 58, однако в данном случае был достигнут более высокий уровень разрушающих напряжений. В табл. 30 приведены значения пределов выносливости по трещинообразованию и разрушению для валов различных размеров с различными радиусами галтельного-перехода от интенсивности режима поверхностного упрочнения. Небольшое увеличение предела выносливости по трещинообразованию характерно для всех исследованных валов и практически для всех режимов обкатки, за исключением режимов с относительно небольшими усилиями. Зависимости твердости поверхности галтели от интенсивности наклепа аналогичны за- [c.143]

Были проведены специальные исследования возникновения и развития усталостных трещин в галтелях коленчатых валов из стали 20Г, которые испытывали на усталость при кручении. Диаметр шеек вала составлял 50 мм, а радиус галтели, которую упрочняли ППД путем обкатки роликом, был равен 2 мм. Предел выносливости этих валов без упрочнения, определенный при испытаниях по методу вверх — вниз , составил 110 МПа. Упрочнение галтелей повысило предел выносливости по разрушению этих валов примерно до 160 МПа. Анализ усталостных трещин, возникших в галтелях исследованных валов, прошедших базу испытаний 5-10 циклов нагружения при напряжениях, близких к пределам выносливости по разрушению, показал следующее. Для неупрочиенного вала характерно возникновение большого количества нераспространяющихся усталостных тре-шин, максимальная глубина которых составляет 7 мм. Типичное строение таких трещин в радиальном сечении, расположенном вблизи галтельного перехода неупрочиенного коленчатого вала, показано на рис. 65, а. После ППД уменьшается число и максимальная глубина нераспространяющихся усталостных трещин, возникающих в галтелях вала, типичное строение которых показано на рис. 65, б. Полученные результаты подтверждают вывод о том, что и при кручении эффект ППД проявляется в основном в торможении развития усталостных трещин. [c.157]

Эфф ктивным методом повь1шения сопротивления усталости TajiH в нейтральных средах является также поверхностно-пластическое деформирование (ППД) накаткой роликами. ППД, повышая сопротивление стали, существенно снижает влияние эффекта частоты нагружения, его оценивают по величине коэффициента Кц, представляющего собой отношение пределов выносливости при высокой и низкой частотах циклов нагружений [63]. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...