Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 123
Текст из файла (страница 123)
метром 2,5 — 5 мм н растворителем. Частота колебаний стола 20 — 40 Гц, амплитуда 3 — 6 мм. Таким образом осуществляют упрочнение сепараторов подшипников, лопаток турбин и др. Пос.1а виброобработки уменьшается шероховатость поверх. ности н повышается выносливость лета. лей за счет абразивного н упрочняюшего действия рабочих тел смеси !3!. Ввброгалтовку рекомендуется проводить после гидродробеструйной обработки дяя доупрочнения и зачистки кромок детаяей. Такая технология упрочнення позволяет на 508О повысить предел выносливости компрессорных лопаток нз сплава ВТ9 ',3!.
Часто на виброустановках проводят виброшлнфованне деталей рабочей смесью из стальных шариков диаметром ),6 — 2,5 мм, абразивных гранул, паст и растворителя Иногда пгименяют стеклянные и кварцевые шарики диаметром 0,05— 0.2 мч. Время шлифования днгалей составляет 90 — )50 мии. В результате виброшлнфовзния уменьшается шероховатость, в поверхностных слоях возникают сжимающие остаточные напряжения, снижается трудоемкость слесарной обработки и т. д. По данным работ )2, 3], виброшлифование повышает сопротивление усталости компрессорных лопаток на 25— 32зй . Упрочление мпкропшрикали. Для обработки тонкостенных деталей, а также деталей с малыми радиусами переходов и гзлтелей яспользуют микрошарнки 1стеклянныс, фарфоровые и др.) диаметром 0.02 — 0,2 мм.
В ре. зультатс такой обработки достигают параметров шероховатости поверхности деталей, равных 0,)6 — 0.63 мкм. Бла!Одари высокой проникающей способноста мнкрошариков такая обработка оказывается исключительно эффективной для упрочнеиия резьбовых деталек, елочных хвостовиков лопаток и пазов дисков, а также других деталей сложной конфигурации. Кинетическая энергия микрошзрнками сообщается с помощью центробежных дробеметов, позволяющйх лег- Уплочнеиие попсрхностпмм пластическим дсформирозанием 599 -ш« -«сэ -бр« -бар -мщ ц млп Рпс. !П. Грвфпхп остаточных пвпрпмсппб в обрввпвх поело рввлпчпых видов обрвботхп поворхпостп ко регулировать скорость полета и размеры ядра распыла дроби.
Уменьшение диаметра дроби н увеличение скорости ее полета приводит к возрастанию остаточных напряжений в поверхностных слоях и уменьшению гл бины наклепа. озрастаиию остаточных напряжений в поверхностных слоях и смещению максимума остаточных напряжений к наружной поверхности способствует смещение максимума интенсивности напряжений а! прн контакте с деталью дроби малого диаметра вследствие уменьшения размеров площадки контакта (см. гл, 29), а также увеличение сопротивления пластическому деформированию при увеличении скорости полета дроби н уменьшение деформированного объема. Типичные графики остаточных напряжений (рнс 10) после обработки микрошарикамн (кривая 3), гидродробеструйного упрочнеьия (кривая 2) и точения (кривая /) образцов нз титанового сплава ВТ9 подтверждают одно из главных преимуществ такого способа обработки.
Другое важное преимушество упрочнения микрошариками состоит в существенном сокращении длительности обработки до т = 15 -45 с при скорости полета микрошариков р = 60пч 70 и/с. Меньшие значения т соответствуют меньшим диаметрам шариков. Микрошарикамн целесообразно упрочнять сепараторы н кольца подшипников, диски, зубчатые колеса, резьбозые детали и др. В результате обработки шпилек с накатанной резь- бой можно на 40 — 50% повысить выносливость резьбовых соединений нз титановых сплавов.
Обработка микрошарнками обеспе. чивзет повышение сопротивления усталости замковых соединений турбин на 209о (3). Алмазное выглаживание в качестве отделочно-упрочняюшей обработки получило широкое распространение. Упрочнение достигается пластическим деформнрозанием обрабатываемой поверхности скользящим индентором из монокрнсталла синтетического алмаза (корунда, карбида кремния, карбида бора и т. п.), закрепленного в упругой (подпружиненной державке).
Алмааиый наконечник (индентор) выполняют в виде сферы, цилиндра н, реже, тора. Благодаря высокой твердости алмаза и других синтетических корундов и карборундов, низкому коэффициенту трения по металлу (особенно при наличии смазывающе-охлаждающих жидкостей), яизкнм параметрам шерохова тости н хорошей теплопроводиости удается обрабатывать почти все пласти. чески деформируемые металлы (даже при 60 — 65 Н)сСо), получая при этом высокие эксплуатационные свойства (износостойкость, коррозионную стойкость, сопротивление усталости и др.). Алмазное выглаз иванне деталей осуществляют, яак правило, на токарных станках прн закреплении держазки в резцедержателе. Радиус сферы инден.
тора 1,5 — 3,0 мм. Продольная подача назначается такой, чтобы обеспечива. лось перекрытие поверхностью нндентора линий контакта (0,03 — 0,06 мм/об). Скорость выглажнвания в пределах 35- 45 м/мин обеспечивает минимальноее изнашивание алмаза и плавное смятие микронеровностей. Радиальные усилия (!50 — 300 Н) меньше, чем при других подобных методах обработки (обкатка роликом, шариком и т. п.) вследствие малой площади контакта. Алмазное выглажнвание формирует в поверхностных слоях высокие сжн. мающне напряжения (рис. 1!), нмево. щне подповерхностный максимум (4).
Обычно алмазному выглзживанию подвергают плунл,еры насосов, валы и осн. Сопротивление усталости упрочненных деталей на 30 — 35% выше, чем иеупрочненных. -200 — ф00 -б00 -д00 -(000 -аоо д, Мал Технологические методы 0 ОД 02 Ммм Рвс. 11, Грлфвлв оствтосныл нллрвмовла лосос ллмлзлого выгллмлвлнвв лоосрлносгн образно Наряду с алмазным выглаживаиием получает распространение внброалмазное выглаживаннс, позволяющее формировать сложный (узорчатый) рельеф поверхности деталей, что важно для плунжерных пар, маслоуплотнительных колец и др.
Обкатиа роликом и шариком. Про. цесс обкатки осущестиляетср перемещением прижатого к обрабатываемой детали ролика нли шарика, закреп. ленного в специальной державке (рис.(2). Приспособления могут быть двух-, трех- и многоролнковыми (многошариковымн) с механическим, пневматическим и гидравлическим приводом. В зависимости от усилия на ролик (шарик) различают сглажнвающеупрочняющую н упрочняющую обкат. ку.
В первом случае наряду с небольшим упрочиением при относительно небольших радиальных усилиях дости. тают снижения параметров шероховатости, что в ряде случаев позволяет исключить шлифованне. При упрочняющей обкатке за счет высоких давлений в поверхностных слоях деталей возникают высокие сжимающие напряжения, параметры шероховатости при этом повышаются.
Упрочняющей обкатке обычно подвергают поверхности валов и осей, впадины зубчатых колес и резьбовых деталей. Диаметр ролика для обкатки валов н осей диаметром д ( 20 мм принимают в пределах 0,5( Рр)д~ 5. С уменьшением диаметра ролика и ра- повышения долговечности Рвс. га. Инструмснт яло облатки дстллса диуса его профиля )с при прочих равных условиях увеличиваются остаточные напряжения в поверхностных слоях и повышаются параметры шероховатости. При упрочненни (обычно фасониыми роликами) гллтелей валов эона обкатки должна выходить за галтели на длину не менее 0,050. Посадочные места валов упрочняются с выходом за зону посадки на длину (0,4 — 0,5) д, Режимы обкатки (усилие на ролик, скорость обкатки, подача) устаивали. вают экспериментально.
В результате упрочняющей обкатки сопротивление усталости валов повышается на 25— 40%. В рядеотраслей машиностроения применяют виброударную обкатку (чеканну) галтелей валов. Отверстия в деталях упрочняют раскатыванием роликовыми или шариковыми рвскатниками, а также протя. гиаапнем и продавливанием шарика (для отверстий диаметром (30 мм). В результате такого упрочнения сопротивление усталости детали с отверстием удается повысить на 30--50% . ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО- ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА При термической обработке в поверх. постных слоях детали возникают остаточные напряжения. Сжимающие остаточныа напряжения могут быть созданы путем быстрого охлаждения после нагрева до температуры ниже крити.
ческой (например, при нагреве деталей из конструкционных сталей до 600 'С н охлаждения в вода). Экспериментальные исследования показали, что сжимающие остаточные Определение остшпочных напряжений напряжения.после термической обработки повышают сопротивление усталости деталей без концентраторов на. пряжений на 10 — 30% и на 50 — 80% деталей с концентраторами напряже. ний. При поверхностной закалке токами высокой частоты в поверхностных слоях обычно создаются сжимающие остаточные, напряжения, повышающие сопротивление усталости деталей с концентрацией напряжений (на 70 †20 при наличии посадки с натягом).
В зонах обрыва закаленного слоя, например в галтелях валов, вознинают остаточные напряжения растяжения, сопротивление усталости валов в этих местах снижается на 20 — 30%. Эти воны после поверхностной закалки необходимо упрочнять (роликом илн дробью) . Сжимающие остаточные напряжения в поверхностных слоях деталей образуются при цементации, азотированни и цнаннрованни. Если прн шлифованвн поверхностей после химико.термиче.
ской обработки не возникают остаточ. ные напрнження (обычно растягивающие), то сопротивление усталости дета. лей возрастает. Обработка дробью поверхностей,подвергнутых химико.термической обработке н последующему шлифованию, оназывает благоприятное влиннне на несущую способность деталей прн пере. менных нагрузках, так кан стабилизирует свойства поверхностных слоев деталей (устраняет некоторые дефенты и растягивающие напряжения от шлифования).
Остаточные напряжения в поверх. постных слоях образуются н прн нанесении гальванических покрытий. При никелнровании возникают растягнвающие остаточные напряжения, снижающие пределы выносливости деталей на 1Π— 30% (большие значения относится к сталям повышенной прочности). Несколько меньшее снижение прочности наблюдается в случае хромнрования и меднения. Прн нанесении цинкового, кадмиевого и серебряного покрытий сопротивление усталости деталей не изменнется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
