Совершенствование технологии термической обработки гильз цилиндров дизельных двигателей на основе анализа их напряжённо-деформированного состояния

• Автор: Вершинина, Нэлли Ивановна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Влияние деталей цилиндро-поршневой группы
на надёжность двигателя
1.2. Механизмы изнашивания гильз цилиндров
1.3. Пути борьбы с различными видами износа
1.4. Обоснование выбора материала для гильз цилиндров
и процесса его обработки
1.5. Влияние напряжённого состояния гильз цилиндров
на показатели их качества
1.6. Влияние стабильности макрогеометрии гильз цилиндров на
её работоспособность
1.7. Постановка задачи работы
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
2.1. Разработка феноменологической модели формирования напряжённо-деформированного состояния гильзы
при закалке ТВЧ
2.2. Теоретические предпосылки совершенствования технологических процессов термической и механической
обработок гильз цилиндров
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Характеристика формы гильз цилиндров,
их материала и его структуры

3.2. Характеристика технологии и использованного оборудования
для изготовления гильз цилиндров
3.3. Методика определения параметров термообработки
и основных показателей качества гильз
3.4. Методика определения остаточных напряжений
3.5. Методика исследования микрорастрескивания закалённого слоя
3.6. Методика проверки износостойкости гильз цилиндров
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МАКРОГЕОМЕТРИЮ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ
4.1. Анализ влияния основных операций и параметров,
определяющих искажение макрогеометрии гильз
4.2. Оценка влияния факторов на максимальную овальность
зеркала гильз после закалки
4.3. Исследование влияния различных способов термообработки
и технологий изготовления на изменение макрогеометрии гильзы и её размерную стабильность
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА НАПРЯЖЁННОЕ СОСТОЯНИЕ
И МИКРОРАСТРЕСКИВАНИЕ ЗАКАЛЁННОГО
СЛОЯ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ
5.1. Исследование влияния технологии изготовления
на напряженное состояние гильз цилиндров
5.2. Оценка влияния технологии термической и механической
обработок гильз на перераспределение остаточных напряжений
5.3. Распределение остаточных тангенциальных напряжений
подлине гильз по окончании механической обработки (готовых)
5.4. Образование микротрещин в закалённом слое серого чугуна
при различных видах термообработки
5.5. Исследование изменения распределения микротрещин по глубине
закаленного слоя в гильзах после механической обработки
5.6. Влияние остаточных напряжений на микрорастрескивание
закалённого слоя
5.7. Исследование влияния микрорастрескивания на
износостойкость гильз
6. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
6.1. Описание конструкции установки для подогрева гильз ТПЧ
6.2. Описание изменений, вносимых в конструкцию
закалочной установки ТВЧ
7. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ
7.1. Математическое моделирование предлагаемого
процесса термообработки
7.2. Оптимизация предлагаемого процесса термообработки гильз
8. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ГИЛЬЗЫ В ПРОЦЕССЕ СБОРКИ ДВИГАТЕЛЯ
И ЕГО ИСПЫТАНИЙ
8.1. Влияние сборки на напряжённое состояние гильзы
и изменение её макрогеометрии
8.2. Исследование влияния изменения технологии изготовления
гильз цилиндров на работу двигателя
8.3. Анализ влияния напряжённого состояния гильзы
на её работу в двигателе
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Технические характеристики
используемого промышленного оборудования
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Изменённые конструктивные элементы
закалочной установки для закалки по опытной технологии

момент времени в стенке гильзы показан на рис.2.3, этап II, кривая а. Величина временных сжимающих напряжений в приповерхностном слое, за счёт образования в процессе нагрева аустенита с меньшим удельным объемом, будет близка к нулю, а глубже с падением температуры должна возрастать пропорционально росту условного предела текучести чугуна, проходя через максимум и затем падая до нуля при переходе сжимающих напряжений в растягивающие, максимум которых отвечает наружной поверхности.
Рис.2.4. Качественная картина изменения предела текучести серого чугуна под воздействием температуры нагрева под закалку ТВЧ
Предполагаемый характер реализующейся местной пластической деформации по сечению гильзы к моменту окончания ее нагрева под закалку показан на рис.2.3, этап III, кривая в. У поверхности закаливаемого слоя из-за усадки деформация будет отрицательной (сжатие) с максимумом на поверхности, постепенно уменьшаясь по глубине до сечения, где величина внутренних напряжений не достигает предела текучести, соответствующего определённой температуре и, следовательно, пластическая деформация, практически, перестанет реализоваться. Расширение наружной поверхности гильзы от ее разогрева будет незначительно, т.к. осуществляется наружное охлаждение и температура наружной стенки почти не повышается, поэтому из-за теплового