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提高零件疲劳寿命的方法有哪些

发布时间:2022-06-18 08:49:20

1. 为提高材料的疲劳寿命可有啥措施

一利用豪克能技术可以使工件表面达到高光洁度,并可预置压应力,可以大大提高疲劳寿命。

二1选用抗疲劳的材料,如合金钢。像锰钢之类。2.采用锻打锤炼的方法制造毛胚。3.采用热处理方法提高疲劳强度,如调质。4.消除零件应力集中点,如弯角处用园角过渡,孔边做成园角

2. 通常采取哪些措施来提高零件的疲劳强度

尽可能降低零件上应力集中的影响是提高零件疲劳强度的首要措施。应尽量减少零件结构形状和尺寸的突变或使其变化尽可能地平滑和均匀。



疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。实际上,金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。

常规疲劳强度计算是以名义应力为基础的,可分为无限寿命计算和有限寿命计算。

机械零件,如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等,在工作过程中各点的应力随时间作周期 性的变化,这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称循环应力)。

在交变应力的作用下,虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。

疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。 据统计,在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形,所以疲劳破坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。

适量的保养:

一些快捷方便的工具,零件都需要定期保养。

以上内容参考:网络-提高零件疲劳强度

3. 如何提高材料的抗疲劳

首先,让我们了解一下疲劳的定义。疲劳是指材料在低于拉伸强度极限的交变应力(或应变)的反复作用下,材质逐渐劣化,逐渐萌生出疲劳裂纹,引起材料的失效。

材料疲劳失效问题在材料的使用过程中是需要特别注意的,我们必须了解疲劳的性质以及疲劳破坏的具体过程,找到提高疲劳强度的方法,在材料的使用过程中不断运用,尽量减少机械部件的疲劳失效,这是我们研究这个问题的最终目标。下面将对疲劳的性质、疲劳破坏以及怎样提高疲劳强度做一个简单的描述:

1

疲劳的三个性质

1)疲劳中的损伤性

由于材料本身性质的不同,我们无法对每个材料都作出几何学上的描述;而对于它们的演变,也由于微观测量和宏观力学量之间量级悬殊,也不能直接用于结构分析。

所以我们从热力学出发,由于损伤变量是一种内部变量,物质形态对于外力、温度、时间因素的依赖性隐含在内部变量对其他独立热力学变量的关系式演化方程中,所以这种内变量可用来描述损伤场的发展、演变。而对于唯象的损伤力学来说,可以认为应力、应变及其组合量如应变能密度等是控制损伤过程一级本质的物理量。

2)疲劳中的概率统计性

疲劳损伤动态过程是一个随机过程,因而它的疲劳寿命或疲劳强度表现出概率统计性。

金属材料组织本身的散乱是导致它损伤的散乱和疲劳寿命散乱的一个主要原因,组织的散乱又在于它的不均匀性,包括诸多的因素,作为近似可以将这些因素统一起来进行统计处理。

3)疲劳损伤中的局部性

疲劳损伤中的局部性现象,主要表现在疲劳失效首先在最薄弱环节处产生,这一事实是和疲劳中的随机概率性密切相关的;从疲劳寿命所遵从的Weibull分布来看,其本身的物理背景也充分体现了疲劳损伤的局部性。

2

疲劳破坏的三个阶段

1)裂纹形成阶段

在交变应力作用下,最高应力区金属晶体滑移带开裂成微观裂纹,形成疲劳源区。

2)裂纹扩展阶段

在交变应力作用下,裂纹尖端因应力集中而逐渐扩展,裂纹两面不断研磨形成光滑区,即裂纹扩展区。

3)瞬时断裂阶段

随着裂纹的不断扩展,截面削弱直至强度不足而突然断裂,形成断口的粗糙区,塑性材料表现为纤维状,脆性材料表现为结晶状。

3

提高金属结构疲劳强度的措施

1)合理设计构件的外形

构件截面改变越激烈,应力集中系数就越大。工程上常采用改变构件外形尺寸的方法来减小应力集中。设计构件外形时,应尽量避免带有尖角的孔和槽,在各类配合中采用缓和的方式。

2)提高构件的表面加工质量

一般构件表面的应力都很大,同时由于加工的原因,构件表层的刀痕或损伤处,又将引起应力集中。因此,对疲劳强度要求高的构件,应采用精加工方法,以获得较高的表面质量。

3)提高构件表面强度

常用方法有表面热处理和表面机械强化两种方法。表面热处理通常采用高频淬火、渗碳、氰化、氮化等措施,以提高构件表层材料的抗疲劳强度能力。表面机械强化通常采用对构件表面进行滚压、喷丸等,是使构件表面形成预压应力层,以降低最容易形成疲劳裂纹的拉应力,从而提高表层强度。

在对材料疲劳有了部分了解后,希望可以将此运用到材料的制作过程当中去,尽量减少由于材料疲劳而导致的失效问题。

4. 请例举增强零部件强度,刚度,寿命的实例各三个。最高详细点,谢谢

增加强度和刚度的措施,差不多是一样的
1、增加材料危险截面积:比如5mm厚的零件,不换材料的情况下,没有10mm强度高,刚性好
2、更换高强度/高模量材料:比如原来是铝合金的零件,现在换成了调质钢
3、更改结构形式,比如原来用圆钢做的框架,现在改成槽钢。
寿命:
1、疲劳寿命:通过降低应力来提高疲劳寿命,比如减速箱,经常过载寿命就会变短。
2、磨损:通过表面强化,比如渗碳、高频淬火来强化表面,减少磨损
3、腐蚀:通过表面处理,提高零件抗腐蚀能力。比如喷漆,镀锌等

5. 提高零件疲劳寿命的方法有哪些

1.选用抗疲劳的材料,如合金钢。像锰钢之类。2.采用锻打锤炼的方法制造毛胚。3.采用热处理方法提高疲劳强度,如调质。4.消除零件应力集中点,如弯角处用园角过渡,孔边做成园角。

6. 如何提高机械零件的疲劳强度

可以通过一下方式提高零件疲劳强度:

1,要选好相应的材质。

2、若是高碳钢、调质处理也能明显提高强度。

3、机械设计要合理、不要有形状突变。台阶尖角要有光滑的过渡圆弧。整体表面粗糙度要低。

4、零件表面喷丸(沙)使其表面硬化也能提高一些强度。

7. 金属零件的疲劳强度,如何提高

零件的疲劳损坏主要存在于高应力集中点,一般在交变应力作用下,材料发生多次塑性变形后产生微观裂纹,这些微观裂纹即为零件疲劳损坏的起始原因。一般来说造成承受动载的金属零件的损伤有磨损和疲劳两种原因,了解疲劳的产生及进行及时合理的科学处理进一步提高零件的抗疲劳性能是非常必要的。

提高金属零件的耐疲劳性可采取以下措施:
1.针对零件工作环境及频率情况,选择合适的材料和外形尺寸
2.尽量减少零件在过负荷区工作
3.零件进行次负荷锻炼,以利于提高其疲劳极限
4.应避免零件表面的损伤,提高零件表面的粗糙度,减少应力集中
5.有必要时,零件表面进行强化处理,减少疲劳裂纹产生的可能性
6.合理选用材料以及进行适宜的金相处理,整体提高零件的抗疲劳极限。

针对第四条和第五条,这几年新出现的一种豪克能金属表面加工技术非常有效的解决了以上问题。机床上用普通刀具将零件工件尺寸加工基本到位后,再用豪克能金属表面加工设备的豪克能刀具代替原普通刀具加工一遍,即可使被加工工件表面光洁度提高3级以上(粗糙度Ra值可达0.2以下);表面显微硬度提高20%以上;并大大提高了工件的表面耐磨性和耐腐蚀性。豪克能相关技术你可以自己查询网络,有很详细的说明。

发现楼下有位兄弟也推荐了此技术,我就不好意思直接拿来一并补充到这里了:“现在航空发动机以及大型军工单位是采用一种叫豪克能的技术对金属零件进行疲劳强度的提升。”
具体可以看下网络文库的这篇文章:《豪克能技术提高疲劳寿命 在航空制造领域的应用》
链接地址是:http://wenku..com/view/61c5f1afc77da26925c5b016.html。

8. 提高金属疲劳寿命的方法有哪些

采用各种时效方法(目前比较多的是振动时效)消除金属残余应力就可以显着提高金属疲劳寿命。
在制造的时候加入豪克能-金属表面强化处理这道工序,不仅可以获取高光洁度,还能改善金属微观肌理,通过高频冲击强化金属表面,从而全面提升零件强度硬度及耐磨耐腐蚀度等。
具体原理和方法,可以参考网络,网络文库中也有很多相关的豪工艺提升疲劳寿命的论文。

9. 通常采取哪些措施来提高零件的疲劳强度

综述采取这些措施来提高零件的疲劳强度:首先选用高强度的金属材料。再者合理的零件结构、形状设计。避免应力集中。还要选用合理的热处理,消除材料内应力。也要降低表面粗糙度,提高表面质量,可以消除初始裂纹存在的可能性。例如,大型发动机的重要紧固螺栓,表面粗糙度Ra1.6(螺帽除外)。最好强力抛丸,强化表面。


疲劳强度:

疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。实际上,金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。简介机械零件,如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等,在工作过程中各点的应力在交变应力的作用下,虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。

10. 提高零件疲劳寿命的方法有那些

(1)设计上减少应力集中,转接处避免锐角连接;
(2)减小零件表面粗糙度;
(3)强化表面,在零件表面造成残余压应力,抵消一部分拉应力,降低零件表面实际拉应力峰值,从而提高零件的疲劳强度。

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