Остаточные напряжения и сопротивление усталости зубчатых колёс

В. С. Вакулюк, Ю. П. Ковалкин, В. П. Сазанов, В. К. Шадрин

Аннотация


Механическим методом определены остаточные напряжения в опасном сечении зубчатых колёс, изготовленных из материала и по технологиям, принятым в авиационном двигателестроении. Изучено влияние на остаточные напряжения способа изготовления зубчатых колёс, химико-термической обработки, упрочнения и покрытия. Существующие технологии изготовления зубчатых колёс приводят к значительному рассеиванию остаточных напряжений, особенно после химико-термической обработки. Поэтому в каждой партии деталей результаты подвергались статистической обработке и на эпюрах остаточных напряжений приведены средние значения. Показана возможность получения распределения остаточных напряжений в опасном сечении зуба шестерни по первоначальным деформациям образца-свидетеля, что позволяет сохранить исследуемую деталь. В качестве образца-свидетеля использовалась пластина, изготовленная из того же материала, что и зубчатое колесо, и прошедшая упрочняющие технологические операции вместе с исследуемой деталью. Изучено влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости зубчатых колёс по критерию среднеинтегральных остаточных напряжений, который учитывает как величину, так и характер распределения  остаточных напряжений в опасном сечении зубчатых колёс.


Ключ. слова


Зубчатые колёса; образец-свидетель; первоначальные деформации; остаточные напряжения; сопротивление усталости

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Павлов В.Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1986. № 8. С. 29-32.

2. Павлов В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение I. Сплошные детали // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1988. № 8. С. 22-26.

3. Павлов В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение II. Полые детали // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1988. № 12. С. 37-40.

4. Павлов В.Ф., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочнённых деталей по остаточным напряжениям. Самара: Самарский научный центр РАН, 2012. 125 с.

5. Иванов С.И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок // Сб. трудов «Остаточные напряжения». Вып. 53. Куйбышев: Куйбышевский авиационный институт, 1971. С. 32-42.

6. Иванов С.И., Трофимов Н.Г., Шатунов М.П., Ермолаев В.М., Ковалкин Ю.П., Фрейдин Э.И. Способ определения остаточных напряжений в шестернях: авторское свидетельство СССР № 1439380; опубл. 23.11.1988; бюл. № 43.

7. Шатунов М.П., Ковалкин Ю.П. Применение метода конечных элементов для определения остаточных напряжений во впадинах шестерён. Деп. в ВНИИТЭМР, 1986. № 301. 27 с.

8. Степнов М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. М.: Машиностроение, 1972. 232 с.

9. Кузнецов Н.Д., Цейтлин В.И., Волков В.И. Технологические способы повышения надёжности и ресурса деталей газотурбинных двигателей // Сборник статей «Новые технологические процессы и надёжность ГТД». Вып. 3. М.: ЦИАМ, 1975. С. 12.

10. Туровский М.Л., Шифрин И.М. Концентрация напряжений в поверхностном слое цементованной стали // Вестник машиностроения. 1970. № 11. С. 37-40.

11. Вакулюк В.С., Кирпичёв В.А., Павлов В.Ф., Сазанов В.П. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых образцов с концентраторами напряжений // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2013. Т. 17, № 1 (54). С. 45-49.

12. Сазанов В.П., Чирков А.В., Самойлов В.А., Ларионова Ю.С. Моделирование перераспределения остаточных напряжений в упрочнённых цилиндрических образцах при опережающем поверхностном пластическом деформировании // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королёва (национального исследовательского университета). 2011. № 3 (27), ч. 3. С. 171-174.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-1-118-127

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533