- 1、本文档共103页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
材料力学性能金属磨损和接触疲劳教学课件PPT汇总
2、浅层剥落 裂纹产生于亚表层,位置与τ0max相当,在0.5b附近。因该处切应力最大,塑性变形最易进行。 在接触应力反复作用下,塑性变形反复进行,使材料局部弱化,遂在该处形成裂纹。 裂纹常出现在非金属夹杂物附近,所以裂纹开始沿非金属夹杂物平行于表面扩展,而后在滚动及摩擦力作用下又产生与表面成一倾角的二次裂纹。 二次裂纹扩展至表面,另一端则形成悬臂梁,因反复弯曲发生弯断,从而形成浅层剥落。如图所示 3、深层剥落(压碎性剥落) 机理:深层剥落的初始裂纹经常在表面硬化机件的过渡区内产生,该处切应力虽不是最大,但因过渡区是弱区,切应力可能高于材料材料强度而在该处产生裂纹。 裂纹形成后先平行于表面扩展,即沿过渡区扩展,而后再垂直于表面扩展,最后形成较深的剥落坑。如图所示 影响因素:表面硬化机件心部硬度太低、硬化层深不合理、梯度太陡或过渡区存在不利的应力分布都易造成深层剥落。 三、触疲劳试验方法 不同材料或同一材料经不同热处理后,其接触疲劳强度用接触疲劳曲线σmax-N (与高周疲劳的S-N曲线类似)来描述。 σmax是按赫兹公式计算出来的最大压应力,N为破坏循环周次。 典型的接触疲劳曲线如图所示,水平部分对应的应力为接触疲劳极限,斜线为过载持久值。 测定接触疲劳极限时,循环基数N0一般取107次,并规定: 当试样上深层剥落面积大于或等于3mm2或当试样上麻点剥落(集中区)在10mm2面积内出现麻点率达15%的损伤时,均判定为接触疲劳破坏。 试验在疲劳试验机上进行,试验机有纯滚动和滚动带滑动两类。 如图所示 四、影响接触疲劳寿命的因素 (一)内部因素 1、非金属夹杂物 轴承钢的接触疲劳寿命对非金属夹杂物极为敏感。轴承钢的非金属夹杂物有三类: ◆塑性的(如硫化物) ◆脆性的(如氧化铝、硅酸盐、氮化物等) ◆球状的(如硅钙酸盐、铁锰酸盐)。 以脆性的带有棱角的氧化物、硅酸盐夹杂物对接触疲劳的影响最大。 2、热处理组织状态 ⑴M的含碳量: 承受接触疲劳的机件一般采用高碳钢(如轴承钢)或渗碳钢(如汽车变速箱齿轮)。 在未溶碳化物状态相同的条件下,轴承钢内M的含碳量为0.4%~0.5%时,接触疲劳寿命最高。 ⑵M和A′的级别 M针越粗大、A′越多,渗碳层强度越低、残余压应力越小,越易产生显微裂纹,接触疲劳寿命降低。 ⑶未溶碳化物和带状碳化物 对高碳轴承钢而言,未溶碳化物颗粒越粗大,接触疲劳寿命降低越明显。 3、表面硬度与心部硬度 ⑴表面硬度 在一定硬度范围内,接触疲劳强度随硬度升高而增大。轴承钢表面硬度为62HRC时,其平均寿命最高。 表面脱碳导致表面硬度降低,形成残余拉应力,从而降低接触疲劳寿命。 ⑵心部硬度:渗碳件心部硬度太低会导致硬度梯度过大,易在过渡区形成裂纹而产生深层剥落。经验证明,渗碳齿轮心部硬度以35~40HRC为宜。 4、表面硬化层深度 为防止表层产生早期麻点或深层剥落,渗碳的齿轮需要有一定硬化层深度。最佳硬化层深度t推荐为: 或 式中 m-模数; b- 接触面半宽。 5、残余内应力 在渗碳层的一定范围内,存在有利的残余压应力可提高接触疲劳寿命。 (二)外部因素 1、表面粗糙度与接触精度 降低表面粗糙度,提高接触精度,可有效提高接触疲劳寿命。 接触应力低时,表面粗糙度对接触疲劳寿命影响较大;接触应力高时,表面粗糙度影响较小。 2、硬度匹配 两个接触滚动体的硬度匹配合理与否,会直接影响接触疲劳寿命。如ZQ-400型减速器小齿轮与大齿轮的硬度比保持1.4~1.7的匹配关系,可使承载能力提高30%~50%。 此外,装配情况和润滑质量也影响接触疲劳寿命。 作业 P160 1;5;7。 思考题 P160 2; 6。 a b c 图 峰高相同,波峰和波谷形状不同的表面 凸出部分或磨粒切削下来的软材料体积(图中阴影部分),即磨损量V: 由上两式得: 因金属材料的屈服强度与硬度成正比,所以上式又
文档评论(0)