Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 122
Текст из файла (страница 122)
В точке А начинается разгрузка (участок АВ), а затем проводится нагружение в противоположном направлении (сжатие, участок ВС,). Кривая ВС, расположена несколько выше кривой ВА,С;, повторяющей ветвь ВАС, что объясняется эффектом Баушингера. Условия появления остаточных напряжений, связанные с веоднородностью предварительной пластической деформации, лежат в основе метода упрочнения деталей машин путем нх преднамеренного поверхностного пластичесного деформнравання, а также термической обработки.
УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕА МАШИН ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ Длн повышения конструкционной прочности деталей машин широко применяют поверхностное нласгическое дсформррованне (статическое и динамическое), реализуемое различными способами. Такое упрочненне оказывается наиболее эффективным для деталей сложной формы илн изготовленных иа твердых материалов, а также при наличии концентраторов напряжений.
Эти способы енрочнения основаны ив получении поверхностных сжимаю. щнх напряжений эа счет неоднородной упругопластической деформации (растяжения поверхностных слоев детали) в зоне иантэнтв детали и цилиндрического нлн сферического инструмента (ролика, шарика, дорна и т, и.) илн рабочего тела (например дроби). Деформирование поверхностных слоев облегчается прн скольжении нли ка ~енин прижатого инструмента по поверхности детали, так как за счет ска трения увеличивается интенсивность напряжений в зоне контакта, Для повышения стойкосэн инструмента его изготовляют из более арочного материала, чем обрабнтывнемая деталь. Эффективным оказывается использование материалов с ны«аким модулем упругости. Дробь изготовляют н иэ менее прочного материала (чугун, стекло, неметаллы н др.), так как в момент соударения она раба.
тает в условиях сжатия. Упрочнение деталей машин дробью широко распространено во многих отраслях машиносграения, Этому в значительной мере способствовалн высокая производительность, небольшие затраты на специальное оборудование и возможность эффективного упрочнения разнообразных деталей из различных мзгерналов, особенно деталей сложной конструкции, когда применение других видов обработки затруднено. Остаточные напряжения в поверхностных слоях деталей возникают в результате неоднородной упругоплзстической деформации поверхностных слоев от ударов дроби. 596 Технологические иегподм лоеыиыкия долговечности Х мм О б Т,мик Рнс.
Е. Зввнснмость прогибов в лонтрольныл обрлепвя после пяевиодробеструбноа обработан от длнтельностн нвялепв прн рвллнчныл длвленнях волдулвг à — Р =- ЗОО КПе; У вЂ” Р =- 400 КПл; в в г Рв ЬОО КПа В зависимости от способа передачи кинетической энергии дроби различают несколько методов упрочнения дробью. Пнгамадробсструйнпг упрпчяеяие деталей осуществляется на универсаль. ных установках, в которых кинетическая энергия струи сжятога воздуха передается дроби. Интенсивность наклеив н размеры ядра распыла дроби зависят от диаметра форсунки и насадки сопла. Для обработки применяют литую стальную дробь ДСЛ диаметром 0,5— 1,4 мм.
Если обрабатываемая деталь имеет галтели, то диаметр дроби й = ~ <(1,2 — ", 1,6) )7м!в, где )7югв — мини. мальный радиус упрочняемой галтали, Упрочнение деталей нз сталей и сплавов осуществляют при давлении воздуха рв = 300 †400 КПа в течение 1 — 3 мнн.
Время обработки устанавливают экспериментально на контратьных образцах из того же материала. Продолжительность обработки, после которой прогиб контрольного обрззца не изменяется, определяет время наклепа ( 2). На рис. 6 показана зависимость прогибов контрольных образцов иэ стали !2Х2НВФгь от длительности накчепа т при односторонней обработке. В данном примере при = 3 мив достигается оптимальная степень наклепа и сплошность обработки. Пневмодробеструйной обработке подвергают сварные соединения (швы и околошовные зовы), зубчатые колеса из закаленных цемеэтованных сталеи, корпусные и другие детали машин.
При упрочнеини плоских сварных образцов иэ сплава ХН68ВМТЮК дробью ДСЛ диаметрам 0,5 — ! мм при р 380 КПа н ъ = 3 мин создаются сжимающие напряжения (рис. 7) и ликвидируются растягивающие оста. точные напряженна от сварки. Эпнгры осевых сжнл~ающих напряжений, по"троенные для трех образцов, имеют подповерхностный максимум, характерный для деталей, прошедших упрочняюшую обработку поверхностным пластическим деформировавием.
Сопротивление усталости в результате такой обработки повысилось в 2 раза (3) Пигляодииилгичсагае улрпчксьив яв. ляется разновидностью пневмодробе. струйного упрочнения. В отличие от последнего ппевмодинамичесний способ обработки ноьзоляет проводить местное упрочнение больших деталей нлн полное позерхноствос упрочнение небольших деталей, помещенных н замкнутую камеру (рис, 8). В нижней части намеры размещаются шарики диаметром 1,3 — 1,6 мм нз стали ШХ!5. При подаче сжатого воздуха (рв = =- 300-Р700 КПа) к соплам (илн щелевидному соплу) образуются многочисленные струи, ноторые подхватывают стальные шарики к направляют их на упрочняемую поверхность. Отраженные ат детали шарики попадают либо сразу в днище, либо устремляются к экрану и от него к днищу.
Зона эффективного упрочненяя в камере расположена на расстоянии 60 — 80 мм вверх от сопла. Массу шариков для камеры и продалнгнтгльность обработки устанавливают экспериментально по контроль. пым образцаи. Обычно с =- !5 —:20 мин. Такой способ обработки часто применяют для упрочнения сварных соеди- О Оу О,г ОЛ. -УОΠ— ООО -бОО а; мра Рнс. 7. Зввнсвиость осевыв оствточных нвпряыеява в обрввнвх от глубины стравленного слоя Упрочненив поверхностным пластическим дефпрмированием 597 Выду» ил »лгпи Скемл камеры для пневмоднне- А обребогкн деталей В гвб РВ В % ил»г -баб -ббб бруку, дв/га пений, шлицевых хвостовиков валов и т. д. Гидродрабестррй маерпрачмепив.
Особенность этого вида уцрочнения состоит в снижении параметров шероховатости поверхности, что важно для зубчатых колес, лопаток компрессора, трубопроводов и др. Обработка деталей осуществляется струей трансформаторного масла прн давлении рв = 300 —:500 КПа и стальнылги шариками. Благодаря применению масла (и других смазы. вающе-охлаждающих жидкостей) по. нижается температура в зоне контакта шариков с поверхностью и исключается трение беа смазочного материала. Образующаяся пленка защищает впадины на поверхности детали, выступы (гребешки) деформируются. На рис. 9 приведены графики изме.
кения тангенциальных остаточных напряжений по глубине цементованного слон прн различной обработке выкружки зубьев (табл. 1) колес из стали 20ХЗМВФ (число зубьев з =- 50, модуль т = 3 мм, коэффициент смещения л = О, угол профиля исходного контура а = 25', ширина зуба Ь = = 8 мм). Зубья нарезали червячной фрезой с протуберанцем, создающим искусственное поднутрелие зубьев, которое позволяет осуществлять шлифование эвольвентного участка зубьев со сво- м выходом круга в зоне переход- оверхности. ализ результатов наглядно иллю- ует эффективность дробеструйной р тки. Прн шлифовании уменьшаются остаточные напряжения в говерхностных слоях.
Наибольшие сжимающие напряжения действуют в не. шлифованных гереходных поверхностях; сопротивление усталости зубьев оказывается наибольшим. 3»иелнчение давления масла (м 550 КПа) не влияет на сопротнв.тение усталости зубьев. Следует отметить стабильное снижение параметров шероховатости от )га = =- 0,63 —;1,25 мкм до 5»а = О.!6лл 0,32 мкм. рнс.
Э. Графики нвмененнн кольцевык осгвтоеныя непряпепнй во впеднпел зубьев по глубине цеменгоеяпного слоя Технологические методы повышения долл!Вечности 598 1. Результаты ванини» технологии обработки перелодной поверхности зубьев колес на остаточные напряжения и выносливость зубчатых передач Прелельинз иа!руана зз Н гам Номер кРивой иа рис. З 0 пшт' Мпа Х арактер обработки Цементации иа глубину 0.!†1.2 мм. закалка. обработка холодом и низкий от. пуск при 250 'С; твердость поверхности зубьев Г)ЯС ж 53. твердость сердцевины 32 — 42 Нксз То же, шлиФозаиие То же.
шлизоазиие, обработка дробью диаметром 1,6 мм из стали ШХ15 при р„=- 5ЗО Кпа То же, рч =- з50 КПа То же, Лм = 650 КПа то же. Лм = 600 Кпа — 750 7 600 — 630 — 350 7 060 10 000 12 600 12 150 12 600 — 1260 — 1260 — 1300 П р и ме ч з и и ш 1. Переходные поверхности зубьев колес )см кривые г — В) не шлифовали. 2.
Во всех случаях г = 3 мни на один зуб. 3. Сопротивление усталости оценивали по предельной нагрузке а вершине зуба, отнесенной к ширине венца; нагрузка изменялась от 0 до Р зз Виброгллтовка (вибрацконная обрз. ботка) валяется разновидностью гидродробеструйной обработки. Она проводится в контейнере, жестко аакрепленном на столе трехкоординатной виброустаковки, стаяьными шарнкамн диа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
