Повышение сопротивления усталости плоских деталей пластическим деформированием боковых поверхностей

• Автор: Белкин, Леонид Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Краматорск
• Количество страниц: 262 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Современное состояние вопроса эксплуатационной надежности некоторых типов плоских деталей
Т.1. Сопротивление усталости как критерий работоспособности плоских деталей
Т.2. Пути повнвония сопротивления усталости плоских деталей
1.2.1.Повышение сопротивления усталости плоских деталей путем оптимизации конструкции и условий эксплуатации
Т.2.2.Повышение сопротивления усталости деталей изменением свойств материалов
1.3. Поверхностное пластическое деформирование как способ повышения сопротивления усталости деталей машин

1.4. Выводы по первой главе
2. Методика выполнения экспериментальных исследований
2.1. Методика изготовления образцов и деталей
и проведения их усталоотных испытаний
2.2. Исследование остаточного напряженного состояния плоских деталей, упрочненных ПОД
2.2.1. Исследование распределения остаточных напряжений
2.2.2. Определение глубины наклепанного сдоя
2.3, Выводы по второй главе
3. Экспериментальное исследование сопротивления усталости плоских деталей, упрочненных поверхностным плаотическим деформированием
3.1. Пределы выносливости плоских образцов, упрочненных обкаткой роликом
3.2. Исследование долговечности при перегрузках и живучести упрочненных плоских образцов
3.3. Эффективность упрочнения плоских деталей чеканкой
3.4. Эффективность ПОД при работе деталей в условиях высоки температур

3.5. Исследование влияния очередности выполнения операций ПЦЦ и нарезания зубьев (применительно к дискам пил)
3.6. Вывода по третьей главе
4. Аналитическое решение задачи оптимизации параметров упрочнения плоских деталей поверхностным пластическим деформированием и прогнозирование их сопротивления усталости
4.1. Исходные предпосылки к решению задачи оптимизации
4.2. Решение упругой ж упруго-пластической задач И определение остаточных напряжений
4.3. Особенности расчета остаточных напряжений, вызванных чеканкой
4.4. Результаты экспериментальных исследований остаточного напряженного состояния плоских деталей и сопоставление с теоретическим решением
4.5. Прогнозирование предела выносливости упрочненных плоских деталей и оптимизация режимов упрочнения
4.6. Прогнозирование долговечности упрочненных деталей при перегрузках
4.7. Выводы по четвертей главе
5. Практическое применение разработок
5.1. Упрочнение дисков пил горячей резки проката
5.2. Упрочнение скоб станин гидропрессов
5.3. Упрочнение плооких деталей типа проушин
5.4. Применение расчетов на надежность по закону Вейбуляа в конструкторской практике и учебное процессе
5.5. Выводы по пятой главе
ббщие выводы и практические рекомендации
Литература
Приложения

, нст^юппг
2X71 съезд КПСС поставил задач; повысить надежность и долговечность выпускаемых ж действующих мавши, скизнть их металлоемкость, обеспечить существенную зкономию металла [I,стр.153-154] * ^ Эта задача особенно актуальна для ианшя, эксплуатирующихся на
предпржнтакк черно# металлургии, поскольку надежность соответствующего оборудовании в ряде случаев жвляетоя нжзхоі. Так,затраты на ремонт основных производственных фондов в чорно# металлурги ежегодно составляют около 2 млрд.руб. [2]. В ремонтно# сдухбе предприятие занято более 26% обще! численности прсшнхеяво-прокз-водствеиного персонала,а дія ремоиино-экспдуатационных нужд расходуется металл, масса которого ровна жнее» нового оборудования, выпускаемого Шятяжмашем. Велжхж потери за счет простоев оборудования. Как свидетельствует прохав оде твенш 1 опыт черно# металлур-Т ш, больное количество отказов узлов к дета до# мамин связано о
уотадостяиш подонками или выбраковкой детале# в связи с образованием трещин усталости.
С друге# сторони, задача обеспечения заданного сопротивления у ота юс ти детале# мавнн приводит зачастую к необходимости увеличивать их размеры, чтобы снизить действующие напряжения, особенно в зове концентрации напряжений. Это ведет к утяжелению мамин, повышенному расходу металла, что само по вебе нежелательно, а в ряде оду чаев и неприемлемо по ковотружтивннм или технологическим соображениям. Так, при проектировании гидравлического пресса усилием 450 М5 (45000 то) для завода "Эиергокамепоцотахь" (Г.Краматорск) выявилось, что запас прочности скоб станины пресоа получается нике допустимого, если не применять специальных методов упрочнения[3].
Задача обеспечения високого уровня сопротивления усталости деталей мамин стоит не только перед черной метадлургней, тяжелым

' Оетанавнмся на возможностях повышения сопротивления уста- •'
хости скоб станин гидропрессов. Вше было отвечено, что форма и размеры етжх деталей определяют конструкцией уэха отаннв в цехом; при этом при проектировано самой скобы приняты нерв к предельному снижению концентрации напряжений. Бели при этом местные напряжения в некоторых местах скоб недопустимо велики, то снижение напряжений может бить достигнуто только ценой общего увеличения размеров отанлия.Однако в этом случае расход металла только на стояния увеличился бы иа 10,7* (ем.приложение 2), что ие может быть призвано целесообразным. Поэтому для данного типа деталей применение технологических методов повышения сопротивления усталости является необходимым.
Возможности певннеиия сопротивления усталости при изгибе зубьев зубчатых колес кокс тру ктхвшми методами также огражичеян.
I • _
В работе [85] отмечено, что повимеяне нагибной иречйюетж зубчат колес противоречит требовании ж параметрам вацежжошя (модуль, шаг зубьев и др.), направленным на повнвеике контактной прочности. В работе £86], авторы которой, как н работе £43], обнаружили низкую нзгибцую прочность зубчатых колее угольных комбайнов, также отмечается, что увеличение модуля колес привело к снижению усталостных подшей, но при этом увеличился процент выхода из строя колес нз-за ниттишя н заедания, а их общая долговечность не повысилась.
Из гибкая прочность зубьев может быть увеличена путем правильного выбора радиуса внадин зубьев. Так, в работе £47]при усталостных испытаниях зубчатых колес (модуль m~ (о мм, ширина зуба -40 мм, число зубьев ? -14 , коэффициент смещения исходного контура X = о , матерная - сталь с *ъв = 1000 Ша) получено, что правильны!, выбором радиуса кривизны предел выносливости можно повысить на 30*. Необходимо отметить, что колеса были изготовлены из высокопрочной стали, сильно чувствительной к концентрации над-