Несущая способность деталей — Повышение

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]

Несущая способность деталей и механизмов в значительной степени определяется соответствием физико-механических свойств материалов, выбранных для их изготовления, условиям эксплуатации. Все используемые в современном машиностроении металлы и сплавы применяют в поликристаллическом состоянии. При этом огромное количество зон сопряжения отдельных кристаллов (границ зерен) влияет на прочность материалов. По мере повышения температуры сопротивление разрушению, как правило, снижается. [c.216]

Несущая способность деталей при действии статических нагрузок, при которой сохраняется надежная работа машин, бз дет обеспечена при действии на деталь нагрузок, не вызывающих разрушения деталей, недопустимых условиями эксплуатации перемещений и деформаций. В условиях длительного действия статических нагрузок и повышенных температур расчет на ирочность конструктивных элементов (детали паровых и газовых турбин, реакторов и др.) основывается на анализе перераспределения напряжений в связи с ползучестью материала и на оценке сопротивления хрупкому разрушению металла, постепенно теряющего пластичность. В результате ползучести деформации деталей могут во времени достигать [c.221]

Для холодной правки характерны неоднородность степени деформации по сечению, а следовательно, несимметричная эпюра остаточных напряжений. В связи с этим при холодной правке необходимо стремиться к распределению деформаций по всему объему металла. Остаточные напряжения способствуют возврату деформации. Для повышения стабильности результата применяют двойную правку с перегибом в обратную сторону и последующим нагревом детали до температуры 400...500 °С, выдержкой в течение 1 ч и охлаждением в контейнере. Такая термическая обработка восстанавливает до 90 % несущей способности деталей. Усилие холодной правки Р (в меганьютонах) определяют по формуле [c.401]

Помимо перечисленных выше причин, влияющих на повышение предельных нагрузок деталей даже при отсутствии упрочнения, несущая способность деталей из упрочняющегося материала повышается за счет возможного увеличения напряжений по мере деформирования. [c.74]

При холодной правке в деталях возникают внутренние напряжения, которые в процессе последующей работы деталей могут складываться с напряжениями, возникающими под действием рабочих нагрузок. В результате этого могут появиться вторичные деформации. Для повышения стабильности правки и увеличения несущей способности деталей их подвергают после правки термической обработке. [c.134]

При статических нагружениях концентрация напряжений не снижает несущей способности деталей, изготовленных из пластичных материалов это объясняется тем, что местные пластические деформации способствуют перераспределению и выравниванию напряжений в сечениях детали. В зоне концентрации при этом наблюдается упрочнение, способствующее повышению прочности. В связи с этим расчеты на прочность при статических напряжениях для деталей из пластичных материалов ведут по номинальным напряжениям. [c.22]

Испытанием гладких образцов определяют стандартные характеристики прочности материалов. Испытанием образцов с концентраторами напряжений выявляют снижение этих характеристик, оцениваемое эффективными коэффициентами концентрации напряжений. Испытаниями на прочность в условиях, приближающихся к эксплуатационным (на образцах, крупных моделях, натурных деталях, при программном нагружении, соответствующем эксплуатационному, и т. д.), выявляют истинные или весьма близкие к ним характеристики несущей способности деталей и на этой основе разрабатывают мероприятия по ее повышению с учетом конкретных условий нагружения и эксплуатации. [c.60]

При формовке размеры и форма внешнего контура листовой заготовки (как и высота кольцевой или трубчатой заготовки) изменяются незначительно. Поэтому, применяя формовку взамен вытяжки при изготовлении неглубоких деталей с фланцем, можно получить экономию металла вследствие уменьшения поперечных размеров заготовки. При этом повышение прочности (и несущей способности) деталей, полученных формовкой в результате де- [c.218]

Соединения призматическими шпонками (рис. 3.44) имеют наибольшее распространение. Стандартизованы обыкновенные и высокие призматические шпонки. Последние обладают повышенной несущей способностью, их применяют, когда закрепляемые детали (ступицы) имеют малую длину. Момент передается узкими боковыми гранями шпонок. По форме торцов различают шпонки трех исполнений А, В и С (рис. 3.45). Шпонки с закругленными торцами (исполнение А) обычно размещают на валу в пазах, обработанных пальцевой фрезой (рис. 3.45, а) плоские торцы шпонок (исполнение В и С) помещают вблизи деталей (концевые шайбы, кольца и т. д,), препятствующих осевому перемещению шпонок (рис. 3.45, б). [c.295]

Технологические методы повышения качества поверхностей. Для придания поверхностям деталей специальных свойств могут применяться различные технологические методы, классификация которых представлена на рис. 7.13. Широкие возможности и целесообразность применения этих методов сейчас определяются не только условиями обеспечения высокой производительности, но и создания поверхностей с оптимальной несущей способностью. [c.165]

Эффективность дробеструйного наклепа оценивают а) по повышению срока службы детали в эксплуатации или по ее долговечности (в часах или в циклах нагружений) при стендовых испытаниях б) по повышению несущей способности летали, т. е. по повышению той предельной нагрузки (того напряжения), при которой деталь еще не разрушается при определенном количестве циклов нагружений. Дробеструйный наклеп особенно эффективен 1) в отношении деталей, на поверхности которых сосредоточены концентраторы напряжений 2) в тех случая, когда поверхностные слои детали являются носителями вредных растягивающих напряжений, обусловленных ранее проведенными технологическими процессами, или когда они испытывают повышенную напряженность вследствие самого характера нагружения детали (изгиб, кручение) 3) при обработке деталей повышенной твердости, прошедших жесткую термическую обработку. [c.586]

Упруго-пластические деформации деталей в связи с повышением их несущей способности [c.287]

Оценка несущей способности корпусов, являющихся одним из наиболее ответственных узлов паровых турбин, и разработка рекомендаций по повышению их надежности требуют знания действительных величин напряжений и температур, возникающих в условиях эксплуатации. Ниже приводятся результаты натурных тензометрических исследований типичных для теплоэнергетики корпусных деталей — корпусов ЦВД, стопорных и регулирующих клапанов, а также барабанов котлов, для которых характерны циклические изменения напряжений в процессе эксплуатации. [c.56]

Таким образом, усталостные испытания резьбовых образцов при симметричном изгибе в морской воде показали, что применение упрочнения для таких деталей весьма эффективно и может быть рекомендовано для повышения их несущей способности при работе в аналогичных условиях. [c.253]

Применяемые в узлах сухого трения твердые смазочные материалы способны выдерживать высокие удельные нагрузки и повышенные температуры без потери служебных свойств [1—4]. При обеспечении несущей способности узла трения роль твердой смазочной нленки сводится к предохранению сопряженных деталей от возникновения контакта чистых металлов, исключению разрывов и нарушений сплошности, приводящих к задиру и схватыванию. Под предельной несущей способностью твердой смазки в данном случае понимается величина критической нагрузки, приводящая к разрушению смазочного слоя на фрикционном контакте, т. е. к взаимодействию самих материалов. [c.11]

В настоящее время возникла необходимость обобщить результаты экспериментально-теоретических исследований и существующих научных положений о роли структурной и геометрической анизотропии, качества поверхности и поверхностного слоя в формировании физико-механических и эксплуатационных свойств отливок, что даст возможность разработать новые методы использования резервов прочности литого материала, повышения несущей способности и улучшения эксплуатационных характеристик готовых деталей, а также снижения металлоемкости литых деталей. [c.5]

Одним из резервов повышения ресурса при одновременном снижении материалоемкости машин и сооружений является повышение надежности обоснования расчетных характеристик с учетом указанного рассеяния, необходимых при проекти-ровании и доводке конструкций, что возможно лишь путем широкого внедрения в практику прогрессивных статистических методов планирования механических испытаний и оценки характеристик механических свойств конструкционных материалов, несущей способности и ресурса деталей машин и элементов конструкций. [c.3]

Нарушение работоспособности резьбовых соединений, нагруженных постоянной и переменной силой, как правило, происходит из-за разрушения винтов, реже гаек. Поэтому при конструировании резьбовых соединений особое внимание должно быть обращено на повышение несущей способности этих деталей. Рассмотрим основные приемы, позволяющие повысить прочность резьбовых соединений. [c.63]

Причины этих разрушений связаны как с использованием новых материалов, так и со стремлением создать более эффективные конструкции. Внедрение высокопрочных конструкционных сплавов, широкое использование сварки, применение в некоторых случаях деталей с утолщенными сечениями, использование уточненных методов расчета способствовали снижению несущей способности элементов конструкций до критического уровня, при котором допускается локальная пластическая деформация без разрушения. В то же самое время особенности технологии сварки, наличие остаточных напряжений после механической обработки, несовершенства сборки повысили потребность в специальном создании локальных пластических деформаций в качестве средства предотвращения разрушения. Увеличение интенсивности переменных во времени эксплуатационных нагрузок и повышение агрессивности окружающей среды также в ряде случаев способствовали разрушению. Все это явилось причиной развития основных положений и разработки систем контроля. Подобные системы обычно включают в себя контроль номинальных напряжений и размеров существующих трещин, с тем чтобы они всегда оставались ниже уровня, который является критическим для материала, используемого в элементе конструкции или машины. [c.61]

Эти методы являются мощным средством повышения несущей способности, долговечности и надежности деталей машин, вследствие чего они нашли широкое применение во всех отраслях машиностроения. Эффект упрочнения оценивается коэффициентом [c.126]

Несущая способность по перемещениям определяется нагрузками, соответствующими достижению предельно допустимых перемещений. При работе детали в условиях повышенных температур несущая способность может вычисляться исходя из этих же условий, но при том развитие перемещений зависит не только от внешней нагрузки, но и от времени и числа циклов. При выбранном, исходя из условий эксплуатации, ресурсе работы детали или конструкции предельное перемещение должно достигаться за время t, соответствующее этому ресурсу. В соответствии с этим предельная постоянная нагрузка Q p на деталь приводит к достижению предельного перемещения за заданное время t и зависит от этого времени. [c.214]

В машиностроительных конструкциях широко применяются напряженные посадки [59]. Такие соединения используются для передачи усилий или для получения деталей с предварительными напряжениями для повышения их несущей способности. В данном параграфе не будем касаться множества проблем, связанных с работой напряженных соединений, а остановимся на изучении кинетики НДС деталей машин с учетом условий посадки, рабочих нагрузок и истории изменения внешних воздействий при ползучести. [c.125]

Повышение надежности ПТМ сводится к снижению уровня нагрузок и напряжений на узлы и детали, повышению несущей способности и износостойкости деталей, упрощению конструктивных схем машин, применению резервирования, улучшению технической эксплуатации машин и других мероприятий. [c.6]

Прочность соединения внахлестку повышается также с увеличением жесткости соединяемых деталей, например, в результате увеличения толщины или повышения содержания наполнителя. С изменением угла ориентации наполнителя в углепластике с 90° на 0° прочность нахлесточного клеевого соединения при 20 °С возросла с 14 до 22,5 МПа [88]. Рост несущей способности с увеличением толщины деталей происходит до определенной величины, после чего этот рост замедляется. Если при нагружении соединения разрушается деталь, следует увеличить ее толщину. Иными словами, необходимо стремиться к обеспечению равнопрочности клеевого соединения и склеиваемого материала. Прочность клеевых соединений ПМ с металлами возрастает при замене менее прочного металла на более прочный. Вместе с тем [c.516]

Белов В. А. Повышение несущей способности плоских поверхностей методом вибрационного упрочнения.— В кн. Повышение прочности и долговечности деталей машин поверхностным пластическим деформированием. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, М., 1970, с. 56—64. [c.176]

Для получения определенных свойств и повышения несущей способности масляного клина в машиностроении находит применение вибрационное обкатывание, которое позволяет выбирать оптимальную геометрию и величину опорной поверхности деталей. [c.231]

Несущая способность деталей из хрупких материалов определяется предельными нагрузками по разрушению, если к конструкции детали не предъявляется повышенных требований по жесткости. Следовательно, для деталей из хрупких материалов следует определять запас прочности по разрушению. Для малопластичных материалов (низ-коотпущенных высоколегированных сталей), претерпевающих перед разрушением некоторую пластическую деформацию, в ряде случаев приходится определять предельные нагрузки как по перемещениям, так и по разрушению и судить о надежности детали по двум запасам прочности. [c.74]

В авторемонтном производстве применяют два способа правки правку статическим нагружением (под прессом) и правку наклепом. Подавляющее большинство деталей правят статическим нагружением в холодном состоянии. При холодной правке в деталях возникают внутренние напряжения, которые при последующей работе деталей могут складываться с напряжениями, возникающими под действием рабочих нагрузок. В результате этого могут появиться вторичные деформации. Для повышения стабильности правки и увеличения несущей способности деталей их после правки подвергают термической обработке. На рис. 4.6 показано влияние температуры нагрева деталей из стали 45 в течение 1 ч на восстановление несущей способности их после правки. Из рис. 4.6 видно, что при нагреве детали до 400 —500 С ее несущая способность восстанавливается до 90%. Такому нагреву можно подвергать лишь детали, термообработка Которых при изготовлении проводилась при температуре не ниже 460— 500° С, например шатуны, балки передних осей и другие детали. Стабилизация правки деталей, подвергаемых закалке ТВЧ (коленчатые валы, распределительные валы), должна проводиться при температуре не выше 180—200° С. Такая стабилизация восстанавливает несущую способность деталей только до 60—70%. Правка, под прессом снижает устЗлостную прочность деталей на 15—20%. [c.149]

Для повышения стабильности правки и несущей способности деталей после их правки целесообразно применение тепловой обработки в виде стабилизирующего отпуска. Нагрев деталей, изготовленных из стали 45, до 400—450° С в течение 0,5—1,0 ч, позволяет восстановить несущую способность детали до 90% по отношению к неправленной. При этом рекомендуется применять правку с перегибом на 0,02—0,03 мм, дающую меньшие остаточные напряжения [77]. [c.210]

Однако в условиях эксплуатации деталей, в результате наличия надрезов, перекосов, влияния среды и т.п., стадия разрушения (т.е. возникновение и развитие трещины) появляется задолго до исчерпания несущей способности (до максимальной величины нагрузки, выдерживаемой деталью). При этом прочность материала (детали в идеализированных условиях) недоиспользуется или даже не используется вовсе. Длительность процесса разрушения (роста трещины) до полного разрушения занимает значительную часть жизни детали, доходя до 90% и выше. Главное - темп роста трещины, а не факт ее наличия. Поэтому для повышения прочности необязательно повышать среднее сопротивление отрыву - достаточно регулировать процесс появления и, в особенности, развития трещин. В конструкциях применяют различные препятствия, тормозящие развитие трещин и сигнализирующие об их появлении, а также дополнительные элементы конструкции, берущие на себя часть нагрузки при уменьшении жесткости от возникшей трещины. Необходимо развивать методы расчета, пути распространения трещины (траектории трещины), связи ее размеров с внешней нагрузкой и кинематические характеристики движения конца трещины. [c.118]

Научной основой теории расчета зубчатых и червячных передач и подшипников качения должна служить контактно-гидродинамическая теория смазки, зародившаяся в СССР. Работы в области этой теории позволили объяснить и численно обосновать ряд важнейших явлений контактной проч-ности деталей машин. Показано существенное повышение контактной прочности oпepeн aющиx поверхностей по сравнению с отстающими при качении со скольжением, связанное с резким изменением напряженного состояния в тонких поверхностных слоях от изменения направления сил трения в связи с пикой у эпюры давлений на выходе из контакта. Установлено численное значение (достигающее 1,5—2) коэффициента повышения несущей способности косозубых передач при значительном перепаде твердости шестерен и колес вследствие повышения контактной прочности опережающих поверхностей головок зубьев. [c.68]

При выборе компоновки турбины следует стремиться к уменьшению осевого давления. Компенсация этого давления возможна с помощью думиса, применение которого в реактивных однопоточных турбинах неизбежно. Но сам думис является источником значительных потерь и неприятен, как сильно напряженная деталь, работающая с большими окружными скоростями и при высокой температуре. Поэтому желательно его не применять, что удается сделать при противотоке или двухпоточной конструкции, а также при повышении несущей способности упорного подшипника. Противоток легче всего осуществляется в двухцилиндровой конструкции и удачно [c.146]

Диффузионные процессы в микрообъемах металла, примыкающих непосредственно к поверхности трения или к пленкам вторичных структур, могут приводить к значительным структурным изменениям в этих микрообъемах. Фрикционный нагрев способствует протеканию в поверхностном слое процессов отпуска, возврата и рекристаллизации, что приводит к разупрочнению поверхности, снижению ее несущей способности, усилению схватывания. В тяжелых условиях трения (высокие скорости и давления, отсутствие смазки), когда имеет место интенсивный фрикционный нагрев, в поверхностном слое стали может происходить а -> Y превращение. Возникает так называемый аустенит трения. И. М. Любарский с сотр. обнаружил на поверхности трения стали 20Х2Н4А аустенитный слой толщиной в несколько микрометров. После прекращения трения в процессе охлаждения этот аустенит полностью или частично распадался [20.40]. Аустенит трения в ряде случаев обладает повышенной устойчивостью и может сохраняться в структуре после охлаждения до комнатной и более низких температур. Это объясняется высоким уровнем его легированности, а также стабилизирующим влиянием деформационного и фазового наклепа. Поверхностный слой обогащается легирующими элементами в результате их диффузии из глубинных слоев металла (термодиффузия, восходящая диффузия), а также из окружающей среды. Так, при термическом разложении смазки в зоне контакта поверхность металла может насыщаться углеродом и другими элементами, содержащимися в смазке. Аустенит трения, обладая повышенной прочностью, теплостойкостью, может, увеличивать сопротивление стали изнашиванию. Образование аустенита при трении и его ускоренное охлаждение (вторичная закалка) приводят к формированию нетравящихся ( белых ) слоев на поверхности стальных деталей. Белые слои обладают высокой микротвердостью Я = 9 — 15 ГПа и значительной хрупкостью. Структура белых слоев и условия их возникновения при трении были рассмотрены в работах Б. Д. Грозина, К- В. Савицкого, И. М. Любарского и др. Установлено, что белые слои характеризуются высокой дисперсностью структуры, химической неоднородностью и сложным фазовым составом. В них присутствуют аустенит (20—80%), так называемый скрытноигольчатый (или мелкокристаллический) мартенсит и карбиды. В условиях динамического нагружения белые слои из-за высокой хрупкости интенсивно выкрашиваются, что и ведет к ускоренному повреждению поверхности. [c.396]

В книге изложены общие принципы расчета несущей способности элементов конструкций машин, методы Г -асчета прочности при статическом, повторно-статическом нагружениях и переменных напрял<ениях. Рассмотрена зависимость прочности от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов, от повышенных температур, кор-розионности сред. В третье издание (2-е изд. 1963 г.) включены результаты новых исследований прочности и пластичности, а также примеры расчета прочности деталей. [c.2]

Повышение несущей способности в первом случае связано с более равномерным, чем в упругом случае, распределением напряжений в сечении и усилий по длине детали, за счет,чего материал детали используется более полно. В связи с этим наименьшее повышение несущей способности имеет место для деталей, обладающих в упругом случае наиболее равномерным распределением напряжений и усилий. Например, предельная нагрузка для кривого бруса выше, чем для стержня с прямой осью того же поперечного сечения (рис. 39) предельная нагруака для балки, нагруженной сосредоточенной силой, выше, чем для балки, нагруженной распределенной нагрузкой (рис. 40). В статически не- [c.73]

Обязанности машиниста по соблюдению правил техники безопасности перед началом работы осмотр машины, проверка исправности тормозов, ознакомление с рабочей зоной на объекте и установка машины в ней в соответствии с проектом производства работ (технологической картой), проверка исправности грузозахватных приспособлений, ознакомление с опасными грузами и веществами. До начала установки машины в рабочей зоне машинист должен выяснить уклон и несущую способность площадки под выносные опоры или проходы. Площадка должна вьщерживать нагрузку от колес и выносных опор и находиться вне зоны случайного падения предметов с высоты. По пути следования к объекту и при передвижении в пределах рабочей зоны и фронта работ машинист должен включать муфту сцепления машины плавно, без рывков. Недовык-лючение и медленное включение приводит к повышенному трению в дисках муфты и преждевременному их износу, а резкое включение может привести к поломке деталей двигателя и аварии. При выходе из строя двигателя машинист должен принять экстренные меры для остановки машины. [c.393]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...