Исследование и создание центробежного раскатника для обработки отверстий поверхностным пластическим деформированием

• Автор: Ольштынский, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 176 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА. 1 ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Основные типы инструментов для обработки отвер- 12 стий поверхностным пластическим деформированием
1.2. Ротационные инструменты сепараторного типа 18 для обработки отверстий роликами
1.3. Центробежные раскатники непрерывного действия
1.4. Анализ исследований в области поверхностного пластического деформирования
1.5. Цель и задачи исследований 38 ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И СИЛОВЫХ
ПАРАМЕТРОВ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ РАСКАТНИКОВ И КОНТАКТНОЙ ЗОНЫ -
2.1. Разработка рациональной схемы раскатника
2.2. Объект исследования
2.3. Определение конструктивных параметров центробежного раскатника
2.4. Определение геометрических параметров контактной зоны
2.5. Напряженное состояние в контактной зоне
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОСВЯЗИ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЕФОРМИРУЮЩИХ РОЛИКОВ, ГЕОМЕТРИИ КОНТАКТНОЙ ЗОНЫ, КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И КАЧЕСТВА ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
3.1. Влияющие факторы и диапазон их изменения

3.2. Влияние конструктивных параметров деформирующих роликов и глубины внедрения на геометрию контактной зоны гд
3.3. Зависимость глубины упрочнения от параметров деформирующего ролика и диаметра детали
3.4. Взаимосвязь напряженного состояния в зоне контакта
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Экспериментальные исследования контактной зоны
4.2. Условия испытаний центробежного раскатника
4.3. Определение площади контактной зоны
4.4. Измерительная и регистрирующая аппаратура
4.5. Определение точности экспериментальных исследований
4.6. Планирование проведения эксперимента
4.7. Обработка результатов измерений
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
КОНТАКТНОЙ ЗОНЫ И ЦЕНТРОБЕЖНОГО
РАСКАТНИКА
5.1. Задачи и особенности проводимых исследований
5.2. Зависимости глубины внедрения ролика и максимального напряжения в контакте от усилия деформирования
5.3. Зависимость шероховатости поверхности от величины оборотов центробежного раскатника
5.4. Зависимость глубины упрочнения от величины оборотов центробежного раскатника

5.5. Зависимости площади контакта от усилия деформирования и глубины внедрения ролика
Выводы по главе 5
ГЛАВА 6 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
6.1. Методика автоматизированного расчета параметров центробежного раскатника
6.2. Рекомендации по совершенствованию конструкции центробежного раскатника 13
6.3. Рекомендации по использованию результатов работы
Выводы по главе 6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РАСЧЕТЫ В MATHCAD
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РАСЧЕТНЫЕ ПРОГРАММЫ

где Лг0 - начальная высота неровностей, Км - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала; /3 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; # - площадь контакта, которая рассчитывается по формуле:
р = 2,7 • ■ (дЛ + е + дДд/г + £■)•£•), (1.22)
у #> + #
где #д - радиус обрабатываемой детали; #пр - профильный радиус ролика; е -величина упругой деформации; Д/г - полная деформация в зоне контакта.
В расчётной формуле, предлагаемой Браславским В. М. [14, 16] величина #7 связана с величиной подачи и кривизной деформирующего элемента:
2 ’ (1‘23)
где #2 - высота неровностей по 10 точкам; #пр - радиус кривизны профиля; Х0 - подача.
Более сложная связь установлена Барацем Я. И. [10]
Кг =Д20-(1-ЛГе.(104-<тг)).18£, (1.24)
где #20 - начальная высота неровностей, Кс - коэффициент, зависящий от способа обработки, X- коэффициент, зависящий от характера распределения напряжений в очаге деформации, егт~ предел текучести, Р - нагрузка.
Существует также несколько для расчёта предельной глубины пластической деформации. Хейфецем С. Г. предложена зависимость, связывающая глубину, усилие и предел текучести материала [93]
где Р - усилие; щ - предел текучести обрабатываемого материала.
Эллиптическая поверхность контакта в данном случае аппроксимируется как круговая.
Папшев Д. Д. показал, что толщина наклёпанного слоя зависит от пло-