Розрахунково-експериментальні дослідження напружено-деформованого стану дискретно-континуально зміцнених деталей машин

Abstract

У роботі описано розроблені моделі та результати розрахунково-експериментальних досліджень напружено-деформованого стану дискретно-континуально зміцнених деталей машин. Особливістю таких способів зміцнення є те, що одна із контактуючих деталей оброблена шляхом індентування у її поверхневі шари множини островків більш міцного матеріалу. Інша деталь оброблена шляхом корундування поверхневого шару. У результаті елементи контактної пари взаємодіють переважно по острівцях більш міцного матеріалу. Відповідно, між тілами виникає лабіринт мікроканалів для мастила. Крім того, контактні навантаження діють більш інтенсивно на більш міцний матеріал дискретних зон. Отже, відбувається підвищення міцності та довговічності деталей при навантаженні. На ці показники суттєво впливають режими технологічного процесу зміцнення. Зокрема, це форма зони дискретного зміцнення, а також властивості матеріалу корундового шару. Ці чинники були проварійовані у ході розрахунків напружено-деформованого стану фрагментів контактуючих тіл. Установлені залежності характеристик напружено-деформованого стану від варійованих параметрів. Розроблені рекомендації стосовно обґрунтування параметрів технологічних процесів дискретно-континуального зміцнення деталей машин.

Research and experimental studies of stress-strain state of discrete-continual hardened machine parts are presented in this work. This hardening method is distinguished by incorporation of numerous hard spots into the surface layer of one of the bodies. Meanwhile the other part is covered by a continuous corundum layer. Correspondingly, a network of microchannels for lubricant is formed between the bodies. Furthermore the contact loads are intensified in the vicinity of the harder material in the discrete zones. As a result the strength and durability of the loaded parts is increased. The technological parameters of the hardening process have great impact on the resulting characteristics. In particular, this concern the shape of the discrete hardening zones and the material properties of the corundum layer. These factors were varied in stress-strain analyses of the contacting bodies. The dependence of the stress-strain state characteristics on the varied parameters was established. The justified recommendations regarding the technological parameters of the discrete-continual hardening have been developed.