Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машиноведение

Диссертационная работа:

Отрадный Вячеслав Васильевич. Повышение точности расчетов на прочность деталей машин и механизмов, подвергнутых дозированному деформированию : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.02.- Курган, 2005.- 151 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/1361

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 7

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
ДОЗИРОВАННЫМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ Ю

  1. Анализ исследований влияния наклёпа на механические свойства материала деталей 14

  2. Циклическая прочность упрочнённого материала деталей 19

  3. Остаточные напряжения после пластической деформации материала деталей и их влияние на несущую способность деталей машин с концентраторами напряжений 22

  4. Оценка влияния деформационного упрочнения на прочность и износостойкость деталей машин и механизмов 25

  5. Основные выводы и формулировка задач исследования 30

2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, ПОДВЕРГНУТЫХ
ОБЪЁМНОМУ ДЕФОРМАЦИОННОМУ УПРОЧНЕНИЮ 34

  1. Влияние степени деформации аустенитных сталей на их механические свойства 34

  2. Определение зависимостей для расчёта предела выносливости аустенитных сталей, подвергнутых деформационному упрочнению 48

  3. Способ определения предела выносливости сталей аустенитного класса, подвергнутых деформационному упрочнению по их магнитным свойствам.. 52

  4. Исследование статической, динамической прочности и износостойкости качественной конструкционной стали, подвергнутой деформационному упрочнению 59

ВЫВОДЫ 72

3. ОЦЕНКА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ
ДЕТАЛЕЙ С КОНЦЕНТРАТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЙ,
ПОДВЕРГНУТЫХ ДОЗИРОВАННОМУ НАГРУЖЕНИЮ 73

  1. Теоретическое определение остаточных напряжений в пластине с круговым концентратором напряжений после дозированного растяжения.... 79

  2. Долговечность деталей с концентраторами напряжений, подвергнутых дозированному нагружению 82

  3. Механизм возникновения остаточных напряжений в деталях с концентраторами при дозированном предварительном нагружении 85

  4. Экспериментальное исследование процесса формирования остаточных напряжений при дозированном нагружении в деталях с концентраторами... 95

  5. Экспериментальное исследование влияния предварительного нагружения на прочность и долговечность деталей с концентраторами при циклически меняющихся напряжениях 99

ВЫВОДЫ ПО

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УПРОЧНЁННЫХ ДЕТАЛЕЙ С УЧЁТОМ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ДОЗИРОВАННОГО НАГРУЖЕНИЯ 111

4.1. Несущая способность, надёжность и долговечность деталей

с перфорационными отверстиями, прошедших дозированное

деформирование 115

  1. Уточнение методики расчёта на прочность деталей с повышенной несущей способностью, прошедших дозированное деформирование 123

  2. Проектирование деталей с концентраторами напряжений с учётом влияния предварительного нагружения на их несущую способность и эксплуатационные свойства 128

  3. Проектирование деталей машин и механизмов с заданием упрочнения предварительным дозированным нагружением 130

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ИССЛЕДОВАНИЯ 132

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 134

ПРИЛОЖЕНИЯ 141

Введение к работе:

В современном машиностроении большое количество деталей и узлов из конструкционных материалов изготавливается с применением разнообразных деформационных методов. Работоспособность и эксплуатационные свойства таких деталей активно меняются при предварительном деформировании материала деталей, так как данный процесс приводит к изменению физических и механических свойств материала и формированию остаточных напряжений в них.

При разработке различных машин и механизмов для деталей используют различные методы их упрочнения, закладываемые в технических требованиях. Применение деталей машин и механизмов, упрочнённых деформационными методами, диктуется необходимостью экономии материалов и энергоресурсов. В машиностроении применяются самые различные классы деталей, в конструкции которых закладывается деформационное упрочнение для повышенияих несущей способности и эксплуатационных свойств [5,6, 38, 84]. Существование большого количества таких деталей объясняется также разнообразием методов изготовления, содержащих процессы деформирования, их прогрессивностью по производительности и экономической эффективности [8, 10, 79].

Вопрос применения деформационного упрочнения и учёт возможного изменения свойств материала после дозированного деформирования актуален ещё на этапе проектирования деталей. Это особенно актуально в свете того, что качественные характеристики массовых видов отечественной техники, в первую очередь по показателям надёжности, значительно уступают зарубежным аналогам [64]. Так, ресурс отечественных автотранспортных средств на 200-400 тыс. км ниже, чем зарубежных. Аналогичное положение с показателем «наработки на отказ» нашей сельскохозяйственной техники [24]. Ресурс машины определяется долговечностью её составляющих деталей.. Многие детали (валы, шестерни, оболочки, корпусные детали) подвержены циклическим нагрузкам и разрушению от усталости, а также износу. Недостаточная надёжность выпускаемой техники по данным на 1990 год влечёт огромные расходы на её ремонт (более 49 млрд. руб. в год), не учитывая отвлечения на эти цели трудовых ресурсов и организации

производства запасных- частей [64]. По данным указанного автора, причиной низкой надёжности техники являются в основном просчёты, допускаемые на этапе её проектирования при не учёте конструкторами некоторых факторов, значительно влияющих на работоспособность, разрабатываемых деталей.

Таким образом, повышение несущей способности и эксплуатационных свойств деталей дозированным деформированием и учёт этого повышения на этапе проектирования является актуальной задачей, способствующей экономии энергии и материалов при изготовлении и доводке конструкций.

Для деталей из пластичных сталей (малоуглеродистая, качественная конструкционная сталь, аустенитная сталь) деформирование может закладываться из условий изготовления или из требований к конструкции деталей для задания им требуемых эксплуатационных свойств. Конструкция деталей обуславливает индивидуальные особенности применения предварительного дозированного деформирования (нагружения), которые необходимо учитывать при конструировании деталей. Например, в деталях машин и механизмов (валы, шестерни, сита, роторы сепараторов и центрифуг), работающих при статических, ударных нагрузках и износе необходимо учитывать изменение пределов прочности, текучести, твёрдости, ударной вязкости и износостойкости. При проектировании и расчётах многих деталей машин и механизмов (различные энергетические машины, автоклавы вулканизационные, роторы центрифуг, аппараты, работающие при чередовании давления или вакуума. и т. д.), необходимо учитывать изменение циклической прочности ((Xi).

Актуально также учитывать изменение циклической прочности деталей с концентраторами напряжений после дозированного деформирования, поэтому целью настоящей работы является улучшение массогабаритных характеристик стальных деталей машин, подвергаемых дозированной деформации за счёт уточнения их расчётов на прочность и усталость.

Для реализации цели в работе был выполнен ряд исследований, определяющих её новизну и практическую ценность. В работе установлены зависимости, связывающие пределы выносливости сталей аустенитного класса и степени деформации для расчёта на прочность при циклически меняющихся

напряжениях, объяснён механизм этого упрочнения. Установлены зависимости между циклической прочностью упрочнённых сталей этого класса и их магнитными свойствами, разработан способ определения пределов выносливости этих сталей измерением их магнитных свойств. Предлагаются конструкции деталей с концентраторами напряжений с увеличенной несущей способностью, в технических требованиях к которым задаётся дозированное нагружение. При помощи разработанных математических зависимостей, предлагается учитывать значения механических и физических характеристик качественных конструкционных сталей, подвергнутых дозированному деформированию.

Таким образом, дополнительным резервом экономии сырьевых и энергетических ресурсов является, использование и учёт повышения несущей способности стальных деталей, подвергнутых дозированному деформированию по следующим положениям, вынесенным на защиту: 1) результаты теоретических и экспериментальных исследований по повышению циклической прочности и эксплуатационных свойств деталей из сталей аустенитного класса дозированным деформированием; 2) способ определения пределов выносливости (<т_;) сталей аустенитного класса после деформационного упрочнения измерением их магнитных свойств; 3) результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния дозированного нагружения деталей с концентраторами на их долговечность на примере плоской детали с круговым концентратором; 4) зависимости для расчёта механических характеристик качественных конструкционных сталей в деталях машин после деформационного упрочнения.

Умение оценивать данный процесс даст большую свободу при разработке новых машин и позволит проектировать более удачные конструкции, с точки зрения их несущей способности, долговечности, надёжности, а также экономической целесообразности. Указанные факторы очень актуальны и, безусловно, важны для экономики большинства промышленных предприятий России.

Подобные работы
Петров Иван Иванович
Применение вероятностного анализа погрешностей изготовления передач винт-гайка качения с целью повышения их кинематической точности и жесткости
Розенберг Константин Юрьевич
Разработка методики расчета на прочность цилиндрических передач с арочными зубьями
Борисенков Валерий Андреевич
Разработка уточненного метода расчета цилиндрической эвольвентной передачи на прочность на основе решения пространственной задачи теории упругости
Горохов Денис Борисович
Контактное взаимодействие фрактальных шероховатых поверхностей деталей машин
Садриев Роберт Мансурович
Прогнозирование долговечности деталей машин на основе анализа изменения площадей петель гистерезиса
Иванов Александр Сергеевич
Контактная жесткость неподвижных соединений деталей машин
Караваев Валентин Георгиевич
Применение методов термогидродинамического расчета сложнонагруженных опор жидкостного трения для повышения надежности и сокращения сроков проектирования механизмов и машин
Щербаков Алексей Вячеславович
Выбор рациональных параметров подъемно-опускных механизмов пакетоформирующих и пакеторазборных машин
Кайтуков Батраз Амурханович
Обоснование и выбор параметрических рядов зубчатых колес механизмов привода строительных и дорожных машин
Кабальеро Герреро Николас
Повышение точности гидравлических расчетов и надежности эксплуатации систем подачи и распределения воды в условиях высокогорья

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net