Повышение эффективности технологии упрочнения валов поверхностным пластическим деформированием путем создания в них заданной системы остаточных напряжений

• Автор: Трунин, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
ГЛАВА I Анализ исследований в области упрочняющих технологий обработки деталей, основанных на поверхностном пластическом деформировании (литературный обзор)

1.1 Сопротивление материала упругопластической контактной деформации

1.2 Контактный модуль упрочнения и его взаимосвязь с механическими свойствами материалов

1.3 Основные расчетные зависимости при упругопластическом контакте тел

1.4 Интенсивность контактной упругопластической деформации и её роль при оценке эффективности технологических режимов упрочняющей механической обработки

1.5 О назначении рациональной глубины наклёпа валов

1.6 Анализ методов определения остаточных напряжений в валах

1.7 Выводы по главе и постановка задач исследования
ГЛАВА 2 Исследование интенсивностей контактной упругопластической деформации и напряжений при поверхностном пластическом деформировании
2.1 Общие положения
2.2 Физико-математическая модель упругопластического контакта тел двоякой кривизны
2.3 Экспериментальная проверка адекватности «сферической» модели
2.4 Расчёт интенсивности упругопластической деформации при
различных видах контактного нагружения
2.4.1 Расчёт глубины наклёпа в условиях применения «сферической» модели

2.4.2 Определение относительных линейных контактных деформаций и соотношений между ними
2.4.3 Интенсивность контактной упругопластической деформации при обкатке валов роликами
2.5 Обобщенная диаграмма упругопластического контактного деформирования материалов
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3 Аналитическое исследование остаточных напряжений в
упрочнённом слое сплошных валов
3.1 Общие положения
3.2 Особенности процесса контактного деформирования при ППД
3.3 Основное уравнение равновесия напряжённого состояния пластически деформированной области вала
3.4 Оценка интенсивности остаточных напряжений в валах при ППД
3.5 Остаточный секущий модуль сдвига контактной упругопластической деформации
3.5.1 Введение понятия «остаточный секущий модуль сдвига»
3.5.2 Предварительная оценка значений остаточного секущего модуля сдвига по параметрам однократного статического нагружения
3.6 Определение остаточных напряжений
3.7 Корректировка остаточного секущего модуля сдвига применительно к процессам обкатки валов
3.8 Особенности экспериментальных эпюр остаточных напряжений в валах
3.9 Экспериментальная проверка аналитического решения по остаточным напряжениям в валах при ППД
3.10 Выводы по главе

ГЛАВА 4 Технологическое и инструментальное обеспечение процессов упрочняющей обработки валов ППД
4.1 Общие положения
4.2 Технологические параметры режимов упрочняющей обкатки
валов
4.2.1 Обкатка валов тороидальными роликами
4.2.2 Обкатка валов шариками
4.3. Программы расчёта остаточных напряжений в валах при ППД
4.3.1 Общие рекомендации по выбору исходных данных для расчёта остаточных напряжений
4.3.2 Алгоритм расчёта остаточных напряжений в валах при
ППД, заданных интенсивностью напряжений
4.3.3 Алгоритмы расчёта остаточных напряжений в валах при упрочняющей и отделочно-упрочняющей обработках
4.4 Анализ результатов расчёта остаточных напряжений
4.5 Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложения
Приложение 1. Программа расчёта остаточных напряжений в валах
при обкатке тороидальными роликами
Приложение 2. Программа расчёта остаточных напряжений в валах
при обкатке шариками
Приложение 3. Программа расчёта режимов ППД валов с обеспечением остаточных напряжений заданной интенсивности 157 Приложение 4. Окна ввода и вывода данных в программе расчёта
остаточных напряжений в валах
Приложение 5. Генеральное соглашение по НИР
Приложение 6. Акт внедрения в производство
Приложение 7. Акт внедрения в учебный процесс

От, Од, МПа
-240 -200 -160 -120 -80 -40 0
От, Од, МПа
Z, мм

Рисунок 1.8 — Распределение окружных (1) и осевых (2) остаточных напряжений в поверхностном слое вала диаметром Dв = 160 мм [122] из стали 45 после его обкатки роликом ( Ор =100 мм, гр = 24 мм) усилиями: 13 кН (а) и 22 кН (б)
а", а.,, МПа
2, мм

<Зт,а.г,МПа
-360 -320 -280 -240 -200 -160 -120

Рисунок 1.9 — Распределение окружных (1) и осевых (2) остаточных напряжений в поверхностном слое вала диаметром Ов = 160 мм [122] из стали 45 после его обкатки роликом (Ор = 100 мм, /'р = 12 мм) усилиями: 9 кН (а), 13 кН (б) и 18 кН (в)