Трещины контактной

Переменное нагружение Трещины металлической усталости трещины термической усталости трещины коррозионной усталости трещины контактной усталости [c.159]

Трещины контактной усталости. Особый вид разрушения представляют собой контактные усталостные выкрашивания, образующиеся на поверхности металлических деталей при многократном приложении контактных нагрузок и относительном возвратнопоступательном движении деталей. Поверхностные контактные разрушения - фреттинг-коррозия или контактная усталость - являются не полным разрушением, а сочетаниями многочисленных, часто очень мелких сколов. [c.164]

Железные дороги нашей страны работают при самой высокой в мире грузонапряженности средняя грузонапряженность превышает ее уровень на дорогах США в 6 раз, на дорогах Западной Европы — в 10 раз и более, причем грузонапряженность, а значит, и частота приложения нагрузок на путь продолжают возрастать. Увеличиваются также осевые нагрузки, скорость движения поездов, жесткость пути вследствие применения более тяжелых рельсов и железобетонных шпал. В результате, например, при общем снижении одиночного выхода рельсов по трещинам и различным дефектам поражение головок -рельсов выщербинами и трещинами контактно-усталостного происхождения не снижается. Поэтому требуются и проводятся дальнейшие меры по повышению стойкости рельсов. [c.113]

Поэтому для, раскисления стали применяли силикокальций в сочетании с ферро-ванадием, а также титано-магниевые раскислители. Стойкость рельсов против появления трещин контактно-усталостного характера повысилась при этом на 20—25%. Начато промышленное внедрение этого способа раскисления. [c.114]

При движении зуба в плоскости зацепления линия контакта перемещается в направлении от / к <3 (рис. 8.27, б). При этом опасным для прочности может оказаться положение I, в котором у зуба отламывается угол. Трещина усталости образуется у корня зуба в месте концентрации напряжений и затем распространяется под некоторым углом р,. Вероятность косого излома отражается на прочности зубьев по напряжениям изгиба, а концентрация нагрузки q — на прочности по контактным напряжениям. [c.126]

Большинство деталей машин подвержено изгибу и кручению, при которых напряжения растут в направлении к поверхности. На поверхности действуют основные источники концентрации напряжений, вызванных формой и шероховатостью поверхности, контактные напряжения происходит изнашивание и зарождаются трещины. [c.33]

Соприкасающиеся поверхности в зоне образовавшейся трещины испытывают контактное взаимодействие, в результате чего кристаллы истираются, а поверхности приобретают внешний вид мелкозернистой структуры. Так образуется одна из зон поверх гости будущего излома. [c.389]

Усталостное разрушение (выкрашивание) рабочих поверхностей зубьев — основной вид разрушения зубьев закрытых передач. Возникает под действием переменных контактных напряжений Оц, вызывающих усталость материала зубьев. Обычно разрушение начинается вблизи полюсной линии на ножках зубьев, где возникает наибольшая сила трения, способствующая образованию микротрещин. При перекатывании зубьев масло запрессовывается в трещины и, находясь под большим внешним давлением, вызывает выкрашивание частиц металла (см, рис, 3,3), На поверхности зубьев образуются раковины (рис, 3.103, а), нарушающие условия возникновения сплошной масляной пленки, появляется металлический контакт, что приводит к быстрому износу и задиру зубьев. [c.349]

Выкрашивание рабочих поверхностей зубьев является следствием контактной усталости. материала. Оно выражается в появлении мелких трещин вблизи полюса зацепления, а затем в отрыве мелких частиц с поверхности зубьев. Нарушение сплошной масляной пленки приводит к задирам поверхности. В зацеплении появляются возрастающие динамические нагрузки, ускоряющие разрушение зубьев. Выкрашивание — характерный вид повреждения зубьев для закрытых передач. Для его предупреждения увеличивают твердость рабочих поверхностей зубьев, подбирают соответствующую смазку. [c.200]

Следующие рассуждения позволяют установить полную аналогию между контактной задачей и задачей о разрезе (аналогия между задачами о трещинах и штампах). Рассмотрим контактную задачу, когда на поверхности 5 задано некоторое смещение и д). Соответствующую функцию ф1 обозначим через ф и образуем новую гармоническую функцию [c.293]

Залечивание дефектов при пластической деформации под действием гидростатических давлений Б. И. Береснев и др. объясняют следующим образом. Гидростатическое давление, подавляя силы, стремящиеся раскрыть трещины, не позволяет им разрастаться. Создается возможность образования контактных мостиков между противолежащими поверхностями дефекта. В точках контакта благодаря высоким напряжениям и взаимному проскальзыванию частиц металла на противоположных поверхностях дефекта создаются условия для восстановления сплошности деформируемого металла аналогично условиям холодной сварки. При этом не исключается возможность локального нагрева металла в точках контакта противолежащих поверхностей, способствующего активизации диффузионных процессов. Причиной локального нагрева в контактных точках могут быть локализованная пластическая деформация, а также высвобождающаяся поверхностная энергия при сближении выступов дефекта на расстояние порядка параметра кристаллической решетки. [c.438]

ВТМО обеспечивает несколько меньшую прочность, чем НТМО, но позволяет получить более высокую пластичность (табл. 16), повышает ударную вязкость, снижает склонность к хрупкому разрушению и температурный порог хладноломкости, затрудняет распространение трещин, повышает контактную и ударную выносливость, чувствительность к надрезу. [c.536]

Определенные трудности при решении несимметричных задач возникают в том случае, если берега трещин начинают соприкасаться друг с другом. Применение обычной методики МКЭ приводит к тому, что конечные элементы перекрывают друг друга и решение некорректно. Простая процедура приближенного решения такого рода контактной задачи описана, например, в работе [3941. [c.95]

Прокатная окалина на стали тоже может работать в качестве катода в паре со сталью. Обычно в окалине имеются видимые и невидимые трещины, и поэтому сталь с прокатной окалиной часто подвергается язвенному разрушению вследствие контактной коррозии. [c.202]

Главное напряжение сжатия направлено по нормали к поверхности контакта и быстро убывает с удалением в глуби)1у материала, а соответствующее сдвигающее напряжение при этом сначала увеличивается и лишь затем начинает убывать. Следовательно, наибольшее сдвигающее напряжение тц находится на некоторой глубине под поверхностью, где и возникает очаг де(формации у пластичного материала или зарождается трещина у хрупкого. Так как при данной форме сжимаемых тел между оц и тц существует прямая пропорциональность, то в качестве критерия контактной нрочности может быть взято любое из двух неравенств [c.169]

Развитие трещин при работе в масле не означает, что без него разрушение рабочих поверхностей замедленно. Масло образует на поверхности защитные пленки, которые устраняют непосредственный металлический контакт и уменьшают трение. При контакте через масляную пленку контактные напряжения уменьшаются, Срок службы до появления микротрещин увеличивается. [c.21]

При контактной усталости рабочих поверхностей зубьев зубчатых передач под действием касательных напряжений трещины начинают развиваться с поверхности, хотя при нормальных нагрузках, согласно теории Герца, зона максимальных напряжений находится ниже поверхности контакта. [c.94]

Трещины, как правило, начинаются с поверхности, поэтому оценку контактной прочности ведут по максимальным контактным напряжениям [c.213]

Для зубчатых передач, работающих в масле, основным видом разрушения является усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев. Выкрашивание начинается обычно вблизи полюсной линии на ноя ках зубьев там, где нагрузка передается одной парой зубьев, а скольжение л перекатывание профилей зубьев направлены так, что масло запрессовывается в трещины и способствует выкрашиванию частиц металла (см. рис. 180). Усталостное выкрашивание зубьев предупреждается расчетом на выносливость по контактным напряжениям, повышением твердости поверхностей зубьев и повышением степени точности. [c.257]

В более ранних исследованиях [1—3] было показано, что плазменное покрытие оказывает на процессы деформирования и разрушения твердых тел двойственное влияние в одном интервале температур и напряжений оно упрочняет основной материал, в другом — разупрочняет. Аналогичное воздействие, но с противоположным эффектом на основной материал оказывает диффузионный слой, образованный при дополнительной пос.ле напыления термообработке. Такое воздействие покрытия на твердое тело обусловлено динамикой дислокаций у поверхности раздела. Взаимодействие дислокаций с границей раздела определяется свойствами а) напыленного покрытия, изобилующего порами, примесями, окислами, в котором при приложении напряжений могут преждевременно зарождаться трещины, приводящие к разрушению композиций б) контактной зоны, формирующейся непосредственно при напылении покрытий и представляющей собой тонкий слой на поверхности основы в) диффузионного слоя, образовавшегося при отжиге и представляющего собой твердый раствор напыляемого материала в основе. [c.104]

Согласно стандарту [71], контактная усталость — процесс накопления повреждений и развитие разрушения поверхностных слоев материала под действием переменных контактных нагрузок, вызывающих образование ямок выкрашивания (питтингов) или трещины и снижение долговечности изделия. [c.42]

Несмотря на то что по схеме нагружения контактные испытания отличаются от усталостных, например при изгибе или растяжении — сжатии, кинетика процесса (постепенное накапливание повреждений — образование трещин — рост трещин — разрушение), оценочные характеристики (предел выносливости, коэффициент вари- [c.42]

В зоне контактирования образца и контртела возникают нормальные и касательные напряжения. В отличие от нормальных напряжений, монотонно снижающихся по мере удаления вглубь от поверхности, распределение касательных напряжений является более сложным. Кривая зависимости касательных напряжений от расстояния до поверхности имеет максимум. В работах [72, 731 показано, что усталостные трещины, возникшие при контактном нагружении, распространяются в направлении, совпадающем с действием касательных напряжений. [c.43]

Рельсы железнодорожные широкой колеи типов Р75 и Р60 изготовляют по ГОСТ 24182—80 из мартеновской стали М76 (0,71—0,82 % С, 0,75—1,05 % Мп, 0,18—0,40 % Si, 0,035 % Р и 0,045 7о S), а более легкие типа Р50 —из стали М.74 (0,69—0,80 % С) После горячей прокатки все рельсы подвергают изотермической обработке для удале ния водорода с целью устранения возможности образования флокенов Рельсы поставляют для эксплуатации на желез ных дорогах незакаленными (сырыми) по всей длине и термоупрочненными по всей длине Концы сырых рельсов подвергают поверхностной закалке с прокатного нагрева или с нагрева ТВЧ Длина закаленного слоя от торца рель са 50—80 мм, а твердость закаленной части НВ 311—401 Сырые рельсы из стали М.76 должны иметь Ов ЭОО МПа и 6 4 % Технология изготовления рельсов должна гаран тировать отсутствие в них вытянутых вдоль направления прокатки строчек неметаллических включений (глинозема) длиной более 2 (группа I) и более 8 мм (группа II), так как подобные строчки служат источником зарождения трещин контактной усталости в процессе эксплуатации [c.257]

При действии в плоскости с трещинами сжимающих напряжений, а также в некоторых других случаях противоположные берега их могут смыкаться, налегая друг на друга. Контакт берегов трещины приводит к перераспределению поля напряжений и деформаций в ее окрестности. Решению контактных задач для бесконечной плоскости, ослабленной прямолинейным разрезом или щелью переменной ширины, посвящено ряд работ [42, 136, 147, 241, 254, 282, 292]. Рассматривался также случай дугообразной трещины, берега которой приходят в гладкий контакт по всей длине или по некоторой ее части [41, 115, 145]. В общем случае криволинейной трещины контактные задачи почти не изучались (исключением является сообщери1е [247]). Ниже при использовании интегральных представлений комплексных потенциалов напряжений через скачки смещений ла линии криволинейного разреза строятся интегральные уравнения контактной задачи для бесконечной плоскости с разрезом. При этом рассматриваются два предельных случая когда трение между берегами трещины ничтожно мало (гладкий контакт) или велико (полное сцепляйте). Предложенный подход легко обоб-1цается па случай системы криволинейных разрезов. [c.72]

В морокой и других атмосферах, создающих проводящие плёнки влаги, разрушающее действие контактной пары проявляется примерно в зоне 5 см вокруг площади контакта. Рекомендуется применять в этой зоне диэлектрические разделители. Чтобы избе (ать вредного воздействия влаги,разделители долгшы поглощать не более I % влаги, быть без трещин и выбоин, отверстий и других несплошиос-тей, куда может затекать влага. Не следует прикреплять к пропитанным солями меди древесине иди йнере анодные по отношению к меди металлы и заделывать разнородные металлы в пористые материалы на близком расстоянии друг от друга, т.к. это может вызвать контактную коррозию (рис. 2.В). [c.40]

Экспериментально установлено, что при качении со скольжением, например сО Г,>г),г,. сл . рис. 8.8, а), цилиндры / и 2 обладают различным сопры 1 Г лс1 ем устэлости. Это объяснястся следующим. Усталостные микротрещины при скольжении располагаются не радиально, а вытягиваются в иаправлении сил трения. При этом в зоне контакта масло выдавливается из трещин опережающего цилиндра 1 и запрессовывается в треш.ипы отстающего цилиндра 2. Поэтому отстающий цилиндр обладает меньшим сопротивлением усталости. Ускорение развития трещин при работе в масле не означает, что без масла разрушение рабочих поверхностей замедлено. Во-первых, масло образует на поверхности защитные пленки, которые частично или полностью устраняют непосредственный металлический контакт и уменьшают трение. При контакте через масляную пленку контактные напряжения уменьшаются, срок службы до зарождения трещин увеличивается. Во-вторых, при работе без масла увеличивается 1 итенсивность абразивного износа, который становится главным критерием работоспособности и существенно сокращает срок слу кбы. [c.104]

Метод конт )оля вихревыми токами используют для обнаруже1гия ненроваров, слипаний, трещин в изделиях из низколегированных сталей, алюминиевых сплавов, сплавов титана. Контролироваться может также размер ядра точки, сваренной контактным способом. [c.141]

Выкрашивание заключается в появлении на рабочих поверхностях небольших углублений, напоминающих оспинки, которые потом растут и преврантаются в раковины. Размеры ямок-раковин в зависимости от стадии выкрашивания, материала и других условий бывают весьма малыми, едва различимыми невооруженным глазом, и значительными, величиной в несколько миллиметров. Выкрашивание носит усталостный характер. В результате зацепления зубьев контактные напряжения в каждой точке рабочей поверхности зубьев изменяются по отнулевому циклу, а напряжения в поверхностных слоях --даже по знакопеременному, хотя и несимметричному циклу. Усталостные трещины обычно зарождаются у поверхности, где возникает концентрация напряжений из-за микронеровностей. При относительно малой толщине упрочненного слоя, а также при больших контактных напряжениях трещины могут зарождаться в глубине. При увеличении твердости поверхности значение глубинных напряжений возрастает. [c.158]

Рис. 13.2. Подтравливание никелевого гальванического покрытия на стали в результате контактной коррозии в 3 % растворе Na l (ХЮО). Трещина образовалась вследствие циклического нагружения при испьгганиях на коррозионную усталость [2а]

В процессе работы (рис. 3.47) на рабочей поверхности металлических катков, работаютцих в масле, создаются циклически изменяющиеся, пульсирующие напряжения, вызывающие усталостные явления в поверхностном слое материала. По мере накопления внутренних повреждений в металле на рабочих поверхностях катков появляются микротрещины, в которые нагнетается масло. В результате воздействия сил трения, возникающих на контактных площадках, большинство трещин оказывается ориентированными наклонно к рабочим поверхностям катков, причем трещины развиваются в направлении сил трения. [c.411]

Другое приложение общего решения задачи, выраженное через бесселевы функции, было дано Надаи при исследовании изгиба круглых иластинок силон, приложенной в центре ) (рис. 217). Метод, основанный на использовании преобразования Ханкеля и применимый к толстым плитам, иолубеско-нечному телу, контактным задачам и задачам о круговой трещине, ширеко использовал Снеддон ). [c.426]

При вращении цилиндров под нагрузкой отдельные точки их поверхностей периодически нагружаются и разгружаются, а контактные напряжения в этих точках изменяются по прерывистому отнулево-му циклу (рис. 1.12, й). Каждая точка нагружается только в период прохождения зоны контакта и свободна от напряжений в остальное время оборота цилиндра. Длительное действие переменных контактных напряжений всегда вызывает усталость рабочих поверхгюстей деталей. В поверхностном слое возникают усталостные микротрещины. Если детали работают в масле , то оно проникает в трещины [c.28]

Дальнейщее развитие трещин обусловлено наличием в зоне контакта смазочного материала. При вращении деталей в начальный момент контакта поверхностей силы трения раскрывают трещины и масло заполняет их (рис. 0.8, а). Переходя затем в зону высоких контактных напряжений, трещины смыкаются и давление масла внутри их резко возрастает, расклинивая металл, что приводит к постепенному развитию трещин и выкалыва- [c.20]

Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев. Основной вид разрушения зубьев для большинства закрытых передач. Возникает вследствие действия повторно-переменных контактных напряжений О// (см. рис. 0.6). Разрушение начинается на ножке зуба в околополюсной зоне, где развивается наибольшая сила трения (см. 8.9), способствующая пластическому течению металла и образованию микротрещин на поверхности зубьев (см. рис. 0.8). Развитию трещин способствует расклинива- [c.127]

В этой главе приведены решения некоторых смешанных задан для вязкоупругих неоднородно-стареющих тел. Рассмотрена плоская задача о вдавливании штампа в двухслойную полосу. Изучено контактное взаимодействие стрингера с полуплоскостью и полосой. Получены формулы, дающие асимптотику вблизи вершины трещины неоднородно-стареющего тела/ Исследована задача о кру-чешш неоднородно-стареющего призматического стержня. Рассмотрение в этой главе основано на модели неоднородно-старе-ющего вязкоупругого тела, описанной в гл. 1. [c.125]

Переменные контактные напряжения вызывают усталость поверхностных слоев деталей. На поверхности образуются микротрещины с последующим выкрашиванием мелких частиц металла. Если детали работают в масле, оно проникает в микротрещины (рис. 180, а). Попадая в зону контакта (рис. 180, 6), трещина закрывается, находящееся внутри трещины масло сжимается в замкнутом пространстве, и в нем создается высокое давление, распирающее стенки трещины. При повторных нагружениях трещина все более увеличивается, отделяемая ею частица металла откалывается от поверхности, образуя раковину (рис. 180, в). Экспериментальные кривые, характеризующие стойкость материала в отношении усталостного выкрашивания, построенные в координатах контактное напряжение — число циклов нагружений (см. рис. 179, г), подобны обычным кривым выносливости (см. рис. 158). Базовому числу циклов Л но соответствует предел выносливости Offo, величина которого в основном зависит от твердости материала. По пределу выносливости определяют допускаемое напряжение, исключающее усталостное выкрашивание рабочих поверхностей. [c.214]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...