Выбор способов повышения долговечности деталей машин

<19 20 21 22 232425 >

Наименование детали	Характер работы	Основной вид повреждения при эксплуатации	Способ повышения долговечности
Болты и шпильки резьбовых соединений, собираемых с предварительной затяжкой и нагружаемых силами, вызывающими переменные напряжения	Статические напряжения от предварительной затяжки и переменные напряжения от изменяющихся во время работы нагрузок	Усталостные изломы, деформации	Повышение прочности стали, уменьшение концентрации напряжений, уменьшение жесткости болта, уменьшение высотных параметров шероховатости поверхности резьбы болта, накатка резьбы болта и шпильки роликами
Гайки и крепежные отверстия под болты и шпильки в корпусных деталях	Срез резьбы и самоотвинчивание	Раскатывание резьб и создание гладкорезьбовых соединений

Продолжение табл. 3.7

Наименование детали	Характер работы	Основной вид повреждения при эксплуатации	Способ повышения долговечности
Колеса зубчатых колес	Изгиб зубьев, деформирования контактного сжатия и сдвига рабочих поверхностей зубьев, трение и удары торцов зубьев зубчатых колес коробок передач при включении скорости	Излом зуба (усталостный или из-за кратковременной перегрузки), осповидное выкрашивание, изнашивание или пластическое деформирование рабочих поверхностей зубьев, торцевое изнашивание зубьев зубчатых колес коробок передач, заедание зубьев	Корригирование, улучшение, сплошная или поверхностная закалка зубьев, цементация, азотирование, интроцементация рабочих поверхностей зубьев (стальных зубчатых колес), накатывание, электромеханическая обработка
Червяк и червячное колесо червячной подачи	Скольжение витков червяка по рабочим поверхностям зубьев червячного колеса, изгиб зубьев червячного колеса	Заедание, изнашивание рабочих поверхностей, пластическое деформирование и излом зубьев червячного колеса	Корригирование зубьев червячного колеса, уменьшение шероховатости, закалка или цементация рабочих поверхностей витков червяка, накатывание, электромеханическая обработка
Звездочки цепных передач	Удары и трение рабочих поверхностей звездочек об элементы цепи	Изнашивание рабочих поверхностей зубьев	Проектирование звездочек с вогнутым профилем зубьев, уменьшение шероховатости, закалка или цементация рабочих поверхностей зубьев, накатывание
Валы и оси	Деформация изгиба и кручения, трение скольжения между цапфой и опорой	Усталостные изломы, изломы, изнашивание и задиры цапф, заедание	Уменьшение влияния концентратов напряжений (увеличение радиусов галтелей, исполнение шпоночных канавок с плавным выходом и т.п.), шлифование цапф (тяжелонагруженных валов по всей длине), поверхностный наклеп переходных поверхностей, поверхностная закалка, азотирование, накатывание, вибронакатывание
Опоры скольжения (подшипники и подпятники)	Трение скольжения между цапфой и опорой	Изнашивание, заедание, усталостные разрушения поверхности трения	Обеспечение условий жидкостного трения, уве-личение жесткости опоры, высокая точность изготов-ления и малые значения высотных параметров шероховатости рабочей поверхности цапфы, нане-сение на поверхности опор специиальных покрытий для улучшения приработки, виб-рораскатывание, создание избирательного переноса
Подшипники качения	Качение шариков (или роликов) по наружному и внутреннему кольцам	Излом кольца, разрушение тел качения, изнашивание тел каче-ния и рабочих поверхностей колец, усталостное выкрашивание (осповидное изнашивание) рабо-чих поверхностей элементов подшипника, заедание деталей подшипника	Обеспечение податливости корпуса в нагруженной части подшипника, раскатывание шариком, алмазное выглаживание

Продолжение табл. 3.7

Наименование детали	Характер работы	Основной вид повреждения при эксплуатации	Способ повышения долговечности
Гильза цилиндра поршневого двигателя внутреннего сгорания	Механические нагрузки от переменного давления газов, тепловое и коррозионное воздействие газов, трение о поршневые кольца и поршень, коррозионное воздействие охлаждающей жидкости	Изнашивание внутренней поверхности (зеркала), появление рисок, задиров, овальность в результате изнашивания при неравномерном давлении поршня, трещины, коррозия наружной поверхности гильз и кавитационное разрушение	Поверхностная (или объемная) закалка и отпуск; покрытие внутренней поверхности тонким слоем пористого хрома или азотирование внутренней поверхности для улучшения прирабатываемости, виброраскатывание, триботехнология. Освинцовывание, оцинкование лаком наружной поверхности, омываемой водой (для предохранения от коррозии)
Поршень двигателя внутреннего сгорания	Механические нагрузки от переменного давления газов и инерционных сил возвратно-поступательного движения поршня, тепловое воздействие газов на днище, трение боковой поверхности о зеркало гильзы	Изнашивание цилиндрической поверхности, изнашивание и пластическое деформирование кольцевых канавок, изнашивание отверстий в бобышках, прогар головки	Покрытие боковой поверхности легкоплавкими металлами (свинцом или оловом), фосфотирование, травление кислотой, сульфидирование, закалка с последующим старением поршней из алюминиевого сплава
Диски борон и лущильников	Абразивное воздействие почвы, силовые воздействия препятствий	Затупление лезвия в результате изнашивание, разработка квадратных отверстий	Закалка и отпуск до твердости НВ 321 – 415, плакирование лезвия износостойкими материалами
Лапы культиваторов	Абразивное воздействие и давление почвы	Затупление режущей кромки лезвия в результате изнашивания	Закалка и отпуск лезвия, наплавка на лезвие твердого сплава
Лопасти рабочего колеса гидротурбины	Кавитационное и коррозионное воздействия среды, изгиб, действие пульсирующего потока вызывающего вибрацию	Кавитационное разрушение поверхности детали	Применение материалов или облицовок, стойких против кавитационного разрушения
Пальцы звеньев гусениц гусеничного трактора	Трение без смазочного материала при высо-ких давлениях и ударных нагрузках при наличии абразивного материала и влаги	Изнашивание в местах трения о проушины (или втулки звеньев гусениц)	Закалка поверхности при нагреве ТВЧ, борирование
Втулки звеньев гусениц гусеничного трактора	Трение без смазочного материала при высоких давлениях и ударных нагрузках при наличии абразивного материала и влаги	Изнашивание в местах трения о палец	Цементация с последующими закалкой и отпуском, дорнование
Лемеха плугов	Давление пласта почвы, воздействие абразивной среды	Затупление режущей кромки, затупление носка, образование фаски с тыльной стороны лезвия в результате изнашивания	Закалка с последующим отпуском лезвия, наплавка на лезвие твердого сплава (сормайта)
Отвалы плугов		Поломка крыла и его изнашивание в месте схода пласта почвы	Цементация и последующая закалка с самоотпуском

Продолжение табл. 3.7

Наименование детали	Характер работы	Основной вид повреждения при эксплуатации	Способ повышения долговечности
Зубчатые колеса коробки передач трактора	Удары торцов зубьев при включении передачи, изгиб зубьев, контактное сжатие и сдвиг объемов металла, прилежащих к эволь-вентным поверхностям	Торцевое изнашивание зубьев, поломка зубьев, изнашивание эвольвентных поверхностей зубьев	Изготовление шестерен с наиболее рациональной (бочкообразной) формой торцов зубьев; цементация или нитроцементация рабочих поверхностей зубьев с последующими закалкой и отпуском
Звенья гусениц гусеничных тракторов	Контактные нагрузки, трение качения с про-скальзыванием о беговую дорожку и боковые поверхности опорных катков, наличие абразивного материала и влаги в зоне трения	Изнашивание проушин, изнашивание цевок в месте зацепления с ведущим колесом, изнашивание беговой дорожки, усталостные разрушения	Закалка и отпуск, нормализация и закалка в электролите беговых дорожек, наплавка почвозацепа вольфрамовым чугуном
Коленчатый вал	Периодические нагрузки от давления газов и сил инерции движущихся масс, вызывающие пере-менные напряжения в элементах вала; трение шеек о заливку вкладышей подшипников	Уменьшение диаметра, оваль-ность и конусность шеек в результате изнашивания, прогиб или усталостный излом в результате несоосности или боль-шого износа коренных подшипников	Создание овальной формы, поверхностная закалка, азотирование, полирование коренных и шатунных шеек для повышения износостойкости, накатка роликами или обдувка дробью переходных поверхностей (для увеличения выносливости)
Клапаны двигателя внутреннего сгорания	Динамические нагрузки от переменного давления газов и сил упругости пружины; омывание головок выпускных клапанов горячими газами, движущими с большими скоростями	Изнашивание и пригорание фаски тарелки клапана, изнашивание стержня, деформирование	Заполнение внутренней полости головки пустотелого выпускного клапана на 50 – 60 % металлическим натрием (для охлаждения клапана); наплавка фаски и головки выпускного клапана со стороны цилиндра твердым сплавом ВК3 или сормайтом (для повышения износостойкости и коррозионной стойкости); объемная закалка и отпуск
Поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания	Нагрев от сопри-косновения с горячими газами; трение о внутреннюю поверхность гильзы при возвратнопосту-пательном движении	Изнашивание по наружным цилиндрической и торцевой поверхностям, снижение упругости, пригорание	Оптимизация формы, пористое хромирование одного или двух верхних компрессионных колец; электролитическое лужение или фосфатирование колец (для улучшения прирабатываемости и повышения коррозионной стойкости)
Вкладыш шатунных и коренных подшипников коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания	Переменные по значению давления газов и давления от сил инерции поступательно движущихся и вращающихся масс	Изнашивание, усталостное выкрашивание или подплавление заливки	Оптимизация формы, покрытие рабочей поверхности оловом или припоем ПОС-18, виброраскатывание

Продолжение табл. 3.7

Наименование детали	Характер работы	Основной вид повреждения при эксплуатации	Способ повышения долговечности
Лопатки газовых турбин	Растяжение, изгиб и кручение профильной части и хвостовика под действием центробежных сил и давления газового потока; переменное напряжение от вибрационных нагрузок, термические напряжения, коррозионное и эрозионное действия газовой среды	Разрушение по профильной части пера или елочному профилю хвостовика, вызванное действием статических и переменных напряжений от термической усталости	Полирование профиля пера лопатки (корыта, спинки, кромок и радиусов); обкатка роликом, наклепывание легкими ударами поверхностного слоя хвостовика; алитирование или эмалирование поверхностных слоев для защиты от коррозии
Зубья ковшей экскаваторов	Трение об абразивные части грунта, динамические нагрузки при ударах о грунт	Затупление режущей кромки в результате изнашивания	Закалка, наплавка твердого сплава (сормайта)

При этом решение проблемы повышения долговечности каждого конкретного изделия экономически выгодно решать комплексно - от проектирования и получения заготовки до ее финишной обработки и эксплуатации. А так как практически все разрушения начинаются с поверхности, то это привело к появлению нового учения об инженерии поверхности. Сущность этого учения заключается в разработке теории научно обоснованного определения формы рабочих поверхностей, их геометрических параметров (макроотклонения, волнистости, шероховатости и физико-химических свойств), обеспечивающих экономически целесообразную долговечность и безотказность деталей машин и их соединений, а также технологического создания таких поверхностей, их контроля, наследования и изменения при работе.

Так, научный подход к инженерии поверхности пленкообразующих барабанов и валков определяется необходимостью получения высококачественных полимерных пленок. Качество пленок регламентируется по толщине и малой однородной шероховатостью их поверхностей. В начале эксплуатации барабанов качество пленки зависит от исходного состояния их поверхностного слоя и процесса трения при контакте с расплавом и пленкой. В процессе эксплуатации на качество пленки наряду с перечисленными факторами все большее влияние будут оказывать износ и коррозия рабочих поверхностей барабана, причем не столько величина износа, сколько его неоднородность. Процесс трения, износа и коррозии определяется контактным взаимодействием поверхностных слоев барабана с полимером и окружающей средой.

<19 20 21 22 232425 >

Дата добавления: 2016-11-04; просмотров: 1631;