- •Ивановский государственный энергетический университет
- •Лекция 1
- •1. Физические основы деформационного упрочнения металлов
- •1.1 Параметры состояние поверхностного слоя деталей машин
- •Субструктура
- •Задание 1.1
- •2.2 Образование и размножений дислокаций
- •Задание 2.1
- •3.2. Физические основы разрушения металлов
- •Задание 3.1
- •4.2.2 Водородное охрупчивание
- •4.2.3 Отличия водородного изнашивания от водородного охрупчивания
- •4.2.4 Методы уменьшения и предупреждения водородного изнашивания
- •4.3 Абразивное изнашивание
- •4.4 Окислительное изнашивание
- •4.5 Изнашивание вследствие пластической деформации
- •4.6 Изнашивание вследствие диспергирования
- •4.7 Изнашивание в результате выкрашивания вновь образуемых структур
- •4.8 Коррозия
- •4.9 Кавитационное изнашивание
- •4.9.1 Гидродинамическое изнашивание
- •4.9.2 Вибрационная кавитация
- •4.10 Эрозионное изнашивание
- •4.11 Схватывание и заедание поверхностей при трении
- •4.12 Изнашивание при фреттинг- коррозии
- •4.13 Трещинообразование на поверхности трения
- •4.13.1 Усталостное изнашивание
- •4.13.2 Трещинообразование термического происхождения
- •4.14 Избирательный перенос при трении
- •4.14.1 Использование избирательного переноса в узлах машин
- •Задание 4.1
- •5.2 Классификация методов отделочно-упрочняющей обработки деталей машин
- •5.2.1 Упрочнение с созданием пленки на поверхности
- •5.2.2 Упрочнение с изменением химического состава поверхностного слоя металла
- •6.2. Расчет глубины деформационного упрочнения поверхностного слоя
- •6.2.1 Расчет приближенного значения накопленной деформации поверхностного слоя
- •Задание 6.1
- •Задание 6.2
- •Лекция 7
- •7. Алмазное выглаживание
- •7.1 Силы, возникающие при алмазном выглаживании
- •7.2 Трение и смазка
- •7.3 Инструменты для выглаживания
- •7.4 Вибровыглаживание
- •Задание 7.1
- •8.2 Азотирование
- •8.3 Термодиффузионное хромирование
- •8.4 Силицирование
- •8.5 Оксидирование
- •8.6 Фосфатирование
- •8.7 Сульфидирование
- •8.8 Гальванические покрытия поверхностей деталей машин
- •8.8.1 Электрическое хромирование
- •8.8.2 Железнение
- •8.9 Электромеханический способ упрочнения детали
- •Задание 8.1
- •9.1 Лазерное упрочнение
- •9.1.1 Лазерная наплавка
- •9.1.2 Лазерное оборудование
- •9.2 Электронно-лучевая обработка
- •9.2.1 Электронно-пучковое оборудование
- •9.3 Методы детонационного и плазменного нанесения покрытий
- •9.3.1 Оборудование для детонационного нанесения покрытия
- •9.3.2 Плазменное поверхностное упрочнение деталей
- •9.3.3 Оборудование для плазменного упрочнения деталей
- •Техническая характеристика установки мпу-4:
- •9.3.4 Технологические варианты плазменного упрочнения деталей
- •Задание 9.1
- •10.2 Ионное распыление
- •10.3 Магнетронное распыление
- •10.4 Ионное осаждение покрытий
- •10.5 Ионно-диффузионное насыщение
- •10.6 Ионное легирование (имплантация)
- •Задание 10.1
- •Задание 10.2
- •Лекция 11
- •11. Магнитное упрочнение деталей машин
- •11.1 Методы магнитной обработки
- •11.2 Сущность магнитной обработки
- •Задание 11.1
- •12.1.1 Выбор материалов для трущихся деталей
- •12.1.2 Выбор материалов при конструировании узлов трения
- •12.1.3 Числовые критерии работоспособности материалов в парах трения
- •12.1.4 Правила сочетания материалов
- •12.1.5 Пористость материала
- •12.1.6 Расположение материалов пар трения по твердости
- •12.1.7 Замена в узлах машин трения скольжения трение качения
- •12.1.8 Учет температурных деформаций детали
- •12.1.9 Способы установки узлов, уменьшающие дополнительные нагружения при монтаже и в эксплуатации
- •12.1.10 Защита рабочих поверхностей пар трения от загрязнения
- •12.2 Методы повышения износостойкости деталей и узлов трения машин в эксплуатации
- •12.2.1 Изменение свойств смазочного материала при эксплуатации
- •12.2.2 Отложения на деталях и в смазочной системе
- •12.2.3 Пенообразование
- •12.2.4 Обкатка машин
- •Задание 12.1
- •Ответ 5.1
- •Ответ 7.3
- •Ответ 11.2
- •Ответ 12.1
- •Ответ 12.2
12.1.9 Способы установки узлов, уменьшающие дополнительные нагружения при монтаже и в эксплуатации
Установка машин и механизмов может быть связана с возникновением начальных напряжений в деталях конструкций, что отрицательно сказывается как на общей прочности деталей, так и на надежности подвижных сочленений.
Например: установка механизмов и машин на четыре точки (лапы) при недостаточной жесткости корпуса. Малейшее несоответствие взаимного расположения опорных поверхностей и поверхностей лап по высоте или по плоскости затяжки крепления болтов вызывает деформацию корпуса. Необходимо установить на 3 точки, например трех точечная подвеска двигателя в автомобилях.
12.1.10 Защита рабочих поверхностей пар трения от загрязнения
Многие машины и механизмы работают в запыленной или загрязненной среде. На открытые поверхности трения машины возможно попадание окалины, ржавчины, металлической или иной стружки и др.
Необходима защита поверхностей трения от загрязнений.
Например: направляющие металлорежущих станков при надлежащей защите сохраняют следы шабрения или шлифования по истечении 8-10 непрерывной работы.
Защита от загрязнения подразделяется на:
защиту крытых узлов трения;
герметизацию закрытых корпусов в местах выхода валов или других неподвижных деталей;
очистку смазывающего масла;
удаление загрязнений из топлива, смазочного материала, воздуха, газов и жидкостей.
12.2 Методы повышения износостойкости деталей и узлов трения машин в эксплуатации
Конструктивное совершенство и высокое качество изготовления и установки машин не гарантируют длительной и безаварийной ее работы. Дополнительным условием является грамотная техническая эксплуатация и целесообразная система ремонтов.
Задачами технической эксплуатации машины является обеспечение ее исправного технического состояния и безаварийной работы при надлежащей экономичности.
Уровень технической эксплуатации машин определяется:
установкой их в надлежащем месте;
рациональным использованием в соответствии с назначением;
квалификацией обслуживающего персонала;
постановкой ухода и технического надзора за машинами;
организацией смазочного хозяйства.
Важной предпосылкой правильного использования и грамотной эксплуатации машины является наличие:
ее технического описания;
правил технической документации;
основных правил техники безопасности при обслуживании машины;
альбома чертежей и карт смазывания.
Цель технического ухода и ремонта- поддержание работоспособности машины.
12.2.1 Изменение свойств смазочного материала при эксплуатации
Смазочный материал при работе стареет, т.е. первоначальные свойства изменяются в результате физических и химических процессов, которым он подвергается.
Физико-химические изменения масел связаны с их окисление, под которым понимают совокупность химических превращений в масле в присутствии кислорода. В результате окисления масла изменяется их химический состав:
а) увеличивается содержание в нем исходных смолистых веществ и образуются новые;
б) повышается плотность и температурная величина;
в) масло приобретает более темный цвет;
г) увеличивается вязкость.