|
|
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРУЖИН, ПРИМЕНЯЕМЫХ В АВТОТРАНСПОРТЕ (Ижевский государственный технический университет. Шиляев С.А., Аллаяров С.Р., Меджитов Т.Р.) |
|
Усталостные
разрушения и поверхностный слой деталей. Тщательный
анализ причин возникновения отказов
показывает, что эксплуатационные характеристики пружин зависят не только от
механических свойств пружинных сталей, но и от
состояния поверхности, которая при кручении и изгибе воспринимает
максимальные напряжения. При эксплуатации в условиях высоких нагрузок,
скоростей, влияния агрессивных сред качество поверхности является
определяющим фактором в обеспечении эксплуатационной надежности пружин, даже
при условии повышенных прочностных свойств пружинных
сталей.
Разрушение пружины
от усталости происходит вследствие многократного изменения напряжений и
связано с местными пластическими деформациями в отдельных слабых микрообъемах
(зернах). При высоких напряжениях и большом числе их повторений на поверхности
пружины возникает трещина, распространяющаяся по сечению витка и приводящая к
поломке пружин. [4]
Ю.И. Иванов и Н.В. Носов, на основе
результатов обработки экспериментальных данных [5], предложили эмпирическую
зависимость предела выносливости от параметров качества поверхностного слоя:
,
где
– предел
выносливости, который зависит от свойств материала и выбранной базы
испытаний;
,
и
– коэффициенты,
учитывающие наклеп, шероховатость и остаточные напряжения в поверхностном
слое.
Коэффициент
,
где
– глубина
упрочнения;
– критическая
глубина упрочнения, которая зависит от марки материала;
– толщина плоской
или диаметр цилиндрической детали;
,
где
– временное
сопротивление.
Из формулы видно, что можно повысить
предел выносливости детали. Если после окончательной механической обработки в
поверхностных слоях формируются остаточные напряжения сжатия, то последний
член в формуле имеет знак плюс и, следовательно,
будет повышаться.
Кроме этого,
зависит также от глубины
поверхностного упрочнения. Если
, то
положительна,
что увеличивает предел выносливости. Снижение же
всегда будет
сопровождаться увеличением предела выносливости деталей.
Специальные
исследования прочности в условиях циклического нагружения и практика
эксплуатации машин подтверждают, что состояние поверхностного слоя пружин во
многом определяет их долговечность, так как поверхность пружин из-за влияния
окружающей среды и несовершенства обработки всегда имеет повреждения и
микронеровности, играющие роль концентраторов напряжений. Решающее влияние
состояния поверхностного слоя на выносливость пружин
объясняется также тем, что в условиях работы их на кручение и изгиб, наибольшие
напряжения испытывают именно поверхностные слои.
|
Показано 4 - 4 (всего 8) |
Страницы:
4
|
|
|
|