Билет 7

1. Экспоненциальный закон распределения отказов.

2. Влияние качества поверхностного слоя на усталостную прочность.

Усталостная прочность – это способность детали сопротивляться разрушению в течении определённого периода при действии знака переменных нагрузок.

В лияние шероховатости на усталостную прочность. Установлено, что придел усталостной прочности возрастает со снижением шероховатости (её высотных параметров). При этом важнейшим параметром являются впадины профиля, характеризующиеся радиусом скругления. Впадина является концентратором напряжений, поэтому при одинаковом значении высотного параметра шероховатости большей усталостной прочностью будут обладать те поверхности, у которых больше радиус впадин.

Рисунок 1.

Влияние наклёпа на усталостную прочность. При нормальной температуре наклёп способствует повышению усталостной прочности на 15-20%. Здесь благоприятное влияние наклёпа объясняется тем, что затрудняются условия развития усталостной трещины. Для деталей и сплавов, работающих при повышенных температурах величина наклёпа определяется из условий остаточной пластической деформации. Из условий длительной прочности необходимо, чтобы остаточная деформация составляла не более 1-4%. Однако, после механической обработки остаточная деформация оказывается выше данного диапазона значений, а это ведёт к снижению предела усталостной прочности.

Г рафик 8.

Влияние остаточных напряжений. При циклическом нагружении влияние остаточных нагружений следует рассматривать с учётом и временем их релаксации. При высоких температура остаточные напряжения релаксируют быстро и их влияние на предел усталостной прочности можно не учитывать . При нормально температуре релаксация протекает медленно и остаточная деформация может оказывать значительное влияние на предел усталостной прочности.

Билет 8

1. Распределение Вейбола.

2. Влияние качества поверхностного слоя на контактную жесткость.

Качество обработанной поверхности определяется шероховатостью и волнистостью, а также физико-механическими! характеристиками поверхностного слоя.

Под шероховатостью поверхности понимают совокупность микронеровностей (с относительно малыми шагами), находящихся на данной поверхности и рассматриваемых на определенной (базовой) длине.

Волнистость (волнообразное искривление поверхности) — совокупность периодических, более или менее регулярно повторяющихся и близких по размеру чередующихся возвышений и впадин . Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями геометрической формы (конусность, овальность и т. п.) и шероховатостью поверхности. Границу между различными порядками отклонений устанавливают по значению отношений шага L к высоте неровностей R..

Физико-механические свойства поверхностного слоя определяются структурой, твердостью, остаточными напряжениями, характером изменения свойств по глубине.

Качество обработанной поверхности детали во многом завис от операций окончательной обработки.

Шероховатость и волнистость поверхности оказывают значительное влияние на такие важные эксплуатационные свойства де талей машин, как износостойкость, усталостная прочность, контактная жесткость, антикоррозионная стойкость, стабильно посадок и др.

Вследствие шероховатости и волнистости сопрягаемых поверхностей фактическая площадь контакта значительно меньше номинальной, что ведет к увеличению удельных давлений, нарушению масляной пленки, разрушению и деформированию выступающих неровностей, поэтому грубые поверхности имеют низкую износостойкость. Наличие микронеровностей вызывает концентрацию напряжений во впадинах гребешков, что приводит к появлению трещин и снижает прочность деталей (особенно работающих при знакопеременных нагрузках).

Шероховатость сопрягаемых поверхностей определяет контактную жесткость сопряжения. При увеличении шероховатости поверхностей контактная жесткость снижается. Так, изменение высоты микронеровностей направляющих металлорежущих станков с 5.. 7 до 10... 12 мкм снижает контактную жесткость в 3 раза.