Конструктивные способы упрочнения деталей

Уменьшение концентрации напряжений. Если устранить концентраторы напряжений полностью невозможно, то следует заменять силовые концентраторы умеренно действующими. Концентраторы следует удалять из наиболее напряженных участков и по возможности переносить в зоны наименьших напряжений.

Галтели. Концентрацию напряжений в узлах ступенчатых деталей можно существенно снизить рациональной формой сопряжения ступеней. Острые углы на участках перехода вызывают резкую концентрацию напряжений. Конические сопряжения увеличивают прочность переходных участков, но сокращают длину цилиндрической поверхности малого диаметра. Их применяют только на свободных переходах, где деталь конструктивно не связана со смежными деталями. Чаще всего для снижения концентрации напряжений на участках перехода вводят галтели . Чем меньше перепад диаметров и больше относительный радиус галтели, тем меньше концентрация напряжений.

Применяются также эллиптические и поднутренные галтели. Недостатком эллиптических галтелей является сокращение длины цилиндрической части вала, что нежелательно при установке шейки вала в подшипниках скольжения. Этого недостатка лишены подкутренные галтели. Их целесообразно применять в случае сопряжения цилиндрических валов с призматическими частями, когда есть место для расположения галтели достаточно большого радиуса.

Участки деталей, ослабленные отверстиями, упрочняют путем увеличения сечений в зоне расположения отверстий, скругления и обжатия кромок отверстий. Внутренние полости валов, подвергающихся большим циклическим нагрузкам, следует обрабатывать с высокой чистотой поверхности и подвергать упрочняющей обработке. На внутренних поверхностях следует избегать выточек, резьб и других концентраторов напряжений. Детали, подверженные высоким циклическим нагрузкам, должны иметь плавные формы, обеспечивающие равномерность силового потока. Сечения деталей во избежание скачков напряжений нужно определять из условия приблизительной одинаковости напряжений с учетом всех действующих нагрузок.

Для зубчатых пар, применяемых в редукторах вертолета, необходимо устранять местные скачки напряжений, возникающие в точках приложения сосредоточенных нагрузок. В зубчатых колесах непрямолинейность зуба и перекос осей могут вызвать сосредоточение нагрузки на кромках, в результате чего повысятся напряжения изгиба и смятия. Поэтому необходимо смятие фасок или галтелей на узлах зубьев. Целесообразно увеличивать податливость зуба посредством уменьшения жесткости обода по направлению к торцам.

Google