資源描述：
《軸類零件表面淬硬層深度的確定.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、軸類零件表面淬硬層深度的確定袁玉明，徐以軍，楊建威（山東黃金集團(tuán)有限公司沂南金礦，山東沂南276317）摘 要：為了確定需要進(jìn)行表面淬火的軸類零件合理的淬硬層深度，從軸類零件的受力分析入手，根據(jù)實(shí)際工作應(yīng)力和材料相應(yīng)的強(qiáng)度極限，分析了軸類零件表面淬硬層深度的計(jì)算方法，確定了最大最小淬硬層深度的計(jì)算公式。關(guān)鍵詞：軸類零件；表面淬火；淬硬層深度；表面強(qiáng)度中圖分類號(hào)：TG156.3；TG162.71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：1004-4620(2003)04-0053-02ConfirmationofDepthofHarde
2、ningZoneforAxialPartsYUANYu-ming,XUYi-jun,YANGJian-wei(ShandongGoldGroupLtd.,YinanGoldMine,Yinan276317,China)Abstract：Inordertoconfirmthereasonabledepthofhardeningzoneforaxialpartsthatneedsurfacehardening,throughanalyzingthestressesofaxialparts,basingonpracticalwork
3、ingstressandmaterial'scorrespondingmaximumstrengthen,thecalculationmethodofdepthofhardeningzoneforaxialpartsisdiscussedandthecalculationformulasformaximumandminimumdepthofhardeningzoneareconfirmed.Keywords：axialparts;surfacehardening;depthofhardeningzone;surfacestre
4、ngthen 對(duì)于感應(yīng)加熱表面淬火熱處理的軸類零件，確定合理的淬硬層深度是強(qiáng)度計(jì)算必不可少的一個(gè)方面。以往的強(qiáng)度計(jì)算，如安全系數(shù)的驗(yàn)算等，只能說(shuō)明軸表面的受力情況，忽視了淬硬層下芯部材料的強(qiáng)度校核。只有根據(jù)軸的實(shí)際受力情況，算出所需要的淬硬層深度，確定合理的工藝和具體工藝參數(shù)，才能保證整個(gè)零件有合理的強(qiáng)度儲(chǔ)備。表面淬火使零件表層材料強(qiáng)度增加，并使表層中產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，從而提高零件的接觸疲勞強(qiáng)度。1軸類零件受力分析 假定某一旋轉(zhuǎn)軸受純彎曲定向穩(wěn)定外載荷，則材料承受對(duì)稱循環(huán)正應(yīng)力，應(yīng)力幅沿?cái)嗝鎻较虺嗜切畏植迹ň€變化），
5、軸的強(qiáng)度極限和應(yīng)力曲線如圖1所示。圖1軸的強(qiáng)度極限和應(yīng)力曲線其中： 曲線1：軸的疲勞極限應(yīng)力幅在截面上的分布；?曲線2：不進(jìn)行表面強(qiáng)化時(shí)，軸所能承受外載荷的彎曲應(yīng)力在斷面上的分布。此時(shí)軸所承受的彎曲應(yīng)力與它的極限應(yīng)力幅相等； 曲線3：經(jīng)表面淬火淬硬層深度為Δ0時(shí)，軸所承受外載荷的彎曲應(yīng)力在斷面上的分布。它與曲線1交于Ａ點(diǎn)，即Ａ點(diǎn)的應(yīng)力達(dá)到了軸的極限應(yīng)力幅，軸將首先在淬硬層下產(chǎn)生疲勞裂紋； σ-1表：軸表面淬硬層的疲勞極限； σ-1芯：軸芯部的疲勞極限； Δσ′：表面淬硬層芯部疲勞強(qiáng)度的極限差； Δ0：表面淬硬層深
6、度； R：軸的半徑； Δσ：經(jīng)表面淬火后，軸表面上的最大應(yīng)力高于芯部強(qiáng)度極限的部分，即表面淬硬層深度為Δ0時(shí)，軸承載能力實(shí)際提高的部分?！—?淬硬層深度的確定 通過(guò)以上分析可見，軸的表面強(qiáng)度沒(méi)有得到充分利用。要充分發(fā)揮軸的表面強(qiáng)度，應(yīng)使外載荷的應(yīng)力按曲線4分布，此時(shí)軸的表面彎曲應(yīng)力與極限應(yīng)力幅相等，最大應(yīng)力點(diǎn)C處將產(chǎn)生疲勞裂紋。但這時(shí)淬硬層下DE段應(yīng)力已超過(guò)芯部的疲勞極限，提前產(chǎn)生疲勞破壞?！—ヌ岣咝静康膹?qiáng)度，必須把淬硬層深度增加到Δ1，此時(shí)外載荷的應(yīng)力分布曲線4與軸的疲勞強(qiáng)度分布曲線1交于C、D點(diǎn)，即表面與芯部等強(qiáng)度。
7、 如果淬硬層深度繼續(xù)增加到Δ2，雖然軸芯部的強(qiáng)度有所提高，但如果表面強(qiáng)化方法不改變，表面強(qiáng)度不提高，則軸的承載能力因受表面強(qiáng)度的限制而不能繼續(xù)提高。因此Δ1即為軸表面淬火處理的最大淬硬層深度。即： Δ1／R＝Δσ′／σ-1表 Δσ′＝σ-1表－σ-1芯 Δ1＝Δmax 則： Δmax＝R（1－σ-1芯／σ-1表）??（1） 若如圖2所示，曲線1表示軸的屈服極限在截面上的分布，軸芯部的屈服極限為σs芯，表面淬硬層的屈服極限為σs表。同時(shí)可求得按屈服強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，軸表面淬火處理所需的最大淬硬層深度。即： Δmax＝
8、R（1－σs芯／σs表） ?。?） 推而廣之，對(duì)于承受應(yīng)力沿徑向呈三角形分布的任何一種外載荷的軸，由強(qiáng)度極限所決定的最大淬硬層深度為： Δmax＝R（1－σ芯／σ表）????。?） 式中σ芯——軸芯部的強(qiáng)度極限； ? σ表——軸表面的強(qiáng)度極限。圖2軸的屈服極限和應(yīng)力曲
