35 / 142
Актуальные проблемы в машиностроении
. Том 4. № 1. 2017
Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
35
УДК 621.9.048.6
ВЫБОР МЕТОДОВ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ
Н.В. БЫЧКОВ, магистрант
А.И. БЕЗНЕДЕЛЬНЫЙ, канд. тех. наук, доцент
В.П. ГИЛЕТА, канд. тех. наук, доцент
(НГТУ, г. Новосибирск)
Бычков Н.В.
- 630073, г. Новосибирск, пр. К Маркса, 20,
Новосибирский государственный технический университет,
e-mail:
buchon93@mail.ruВ статье приводится анализ деталей двигателя, работающих на усталость при
циклических нагрузках. Выявлено, что основной деталью двигателя работающего на
циклическую усталость является шатун, который воспринимает усилие со стороны газов при
рабочем ходе от поршневого пальца и передает его кривошипу коленчатого вала, а также
обеспечивает перемещение поршневой группы при совершении промежуточных процессов
(тактов). Произведен анализ методов повышения усталостной прочности шатуна автомобиля.
Выявлено, что наиболее рационально использовать метод поверхностного пластического
деформирования. Выбран метод повышения усталостной прочности в ультразвуковом
стакане. Описаны приспособления для упрочнение шатуна автомобиля. Представлены
профилограммы образцов до обработки и после. Установлено, что после обработки в
ультразвуковом стакане получаются детали с остаточным напряжением сжатия, повышенной
микротвердостью, шероховатостью препятствующей зарождению усталостной трещины.
Ключевые слова:
изготовление шатунов, усталостное разрушение, виды обработки,
рациональный выбор, поверхностное пластическое деформирование, шероховатость,
ультразвук.
Введение
Физические причины усталостного разрушения материалов достаточно сложны и еще
не до конца изучены. Одной из основных причин усталостного разрушения принято считать
образование и развитие трещин.
Некоторые детали машин (коленчатые валы, поршневые пальцы, шатуны, качалки,
лопатки турбин и др.) в процессе работы подвергаются нагрузкам, изменяющимся по
величине и направлению, в частности шатун подвергается растяжению и сжатию,
цикличность которых, определяется режимами работы двигателя. При таких повторно
переменных напряжениях металл постепенно разрушается от усталости [1].
Разрушение шатуна начинается с поверхностного слоя. Усталостное разрушение
проявляется в возникновении повреждений, и его необходимо учитывать при
проектировании и изготовлению деталей для современных двигателей.
Шатун воспринимает усилие со стороны газов при рабочем ходе от поршневого
пальца и передает его кривошипу коленчатого вала, а также обеспечивает перемещение
поршневой группы при совершении тактов.
К шатунам предъявляются следующие требования:
высокая усталостная прочность при динамических нагрузках;