|
Циклические нагрузки, возникающие в валах, можно в некоторых случаях (неведущие ходовые колеса, промежуточные зубчатые колеса) устранить установкой вращающихся деталей на осях.
Во многих случаях возникновение высоких знакопеременных нагрузок связано с появлением резонансных колебаний в частях механизма. Этот опасный вид циклической нагрузки предотвращают с помощью демпферов (пружинных, маятниковых, гидравлических или фрикционных). Вибрации машин и агрегатов, являющиеся источниками знакопеременных нагрузок, устраняют или смягчают их подвеской на виброизолнрующих и виброгасящих амортизаторах.
В ряде случаев полного или почти полного устранения циклических нагрузок можно достичь повышением точности изготовления деталей и их опор. Примером может служить устранение статического и динамического дисбаланса быстровращающихся роторов, вызывающего переменные нагрузки в опорах и корпусах. Повышение точности изготовления зубьев колес (уменьшение погрешностей шага и толщины зуба, искажений, профиля и т п.) устраняет циклические нагрузки, порождаемые этими погрешностями.
Все меры, способствующие уменьшению номинального напряжения, увеличивают циклическую прочность. К этим мерам относятся рациональная расстановка опор, устранение невыгодных случаев нагружения, увеличение сечений детали на участках действия циклических напряжений, увеличение площади соприкосновения поверхностей (при циклических контактных напряжениях).
Правила рационального конструирования, применяемые для статически нагруженных конструкций, не только сохраняют силу, но и приобретают особое значение для циклически нагруженных конструкций.
В случаях, когда не удается ликвидировать циклические нагрузки или снизить циклические напряжения, следует прибегать к специальным способам повышения сопротивления усталости.
Эти способы можно разделить на технологические и конструктивные. В первом случае упрочнения достигают специальными приемами обработки, во-втором - приданием деталям форм, благоприятных для циклической прочности.
Технологические способы повышения циклической прочности. Металлургические факторы. Большое влияние на циклическую прочность оказывает технология выплавки стали. Спокойные стали (раскисленные алюминием) имеют более высокие пределы выносливости, чем кипяшие (раскисленные Мп и Si). Повышенной циклической прочностью обладают стали вакуумной плавки, а также полученные методами электронно-лучевого и плазменного переплава или электродугового переплава под слоем синтетического шлака.
Термообработка. Упрочняющая термообработка повышает предел выносливости примерно пропорционально увеличению показателей статической прочности. Наибольший эффект дает закалка с низким отпуском, увеличивающая предел выносливости в 2 - 2,5 раза по сравнению с нетермообработанной сталью (кривые 4).
Высокую циклическую прочность обеспечивает изотермическая закалка на бейнит, а также термомеханическая обработка (особенно НТМО).
| 
