Исследование влияния предварительной обкатки поверхности роликом на сопротивление усталости резьбовых образцов

В исследовании изучено влияние опережающего поверхностного пластического деформирования на предел выносливости образцов с резьбой М16х2 из сталей 40Х и 30ХГСА. Исследование выполнено расчётно-экспериментальным методом с использованием результатов определения остаточных напряжений механическим способом на образцах, вырезанных из гладких заготовок, моделированием на конечно-элементных моделях резьбовых образцов. Для расчёта остаточного напряжённо-деформированного состояния в среде PATRAN/NASTRAN использован метод термоупругости, в котором распределение первоначальных деформаций в упрочнённом слое заменено соответствующим температурным полем. По результатам расчёта построены графики распределений осевых остаточных напряжений по сечениям впадин резьбы. Прогнозирование приращения предела выносливости резьбовых деталей за счёт упрочнения выполнено по критерию среднеинтегральных остаточных напряжений. Проведено сравнение результатов расчёта с опытными данными испытаний образцов на усталость. При этом образцы из стали 30ХГСА без гайки испытывались при симметричном цикле по схеме чистого изгиба, из стали 40Х с гайкой – при отнулевом положительном цикле в случае растяжения. В образцах, выстоявших базу испытаний и подвергнутых разрушению, были обнаружены нераспространяющиеся трещины усталости.