Home Chuyên ngành ĐỘ BỀN MỎI VÀ CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO SỨC BỀN MỎI CỦA CHI TIẾT MÁY

ĐỘ BỀN MỎI VÀ CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO SỨC BỀN MỎI CỦA CHI TIẾT MÁY

by minhhoang
476 views

1 .Hiện tượng phá hỏng do mỏi

Khi chi tiết máy chịu ứng suất tĩnh bị phá hỏng, gọi là bị phá hỏng do ứng suất tĩnh. Hay nói cách khác, chi tiết máy không đủ sức bền tĩnh. Tính toán chi tiết máy để ngăn chặn dạng hỏng này được gọi là tính toán theo sức bền tĩnh.


Khi chi tiết máy bị phá hỏng bởi ứng suất thay đổi, gọi là bị phá hỏng do mỏi, hay chi tiết máy không đủ sức bền mỏi. Tính toán chi tiết máy để ngăn chặn dạng hỏng này, gọi là tính toán theo sức bền mỏi.
Khi ứng suất tĩnh vượt quá giá trị ứng suất giới hạn, chi tiết máy bị phá hỏng đột ngột, vết gẫy nhám và mới, quan sát dưới kính hiển vi thấy rõ kết cấu hạt kim loại (Hình 1.1).

Hình 1.1. Vết gẫy do không đủ sức bền tĩnh


Quá trình hỏng do mỏi xảy ra từ từ, theo trình tự như sau:

  • Sau một số chu kỳ ứng suất nhất định, tại những chỗ có tập trung ứng suất trên chi tiết máy sẽ xuất hiện các vết nứt nhỏ.
  • Vết nứt này phát triển lớn dần lên, làm giảm dần diện tích tiết diện chịu tải của chi tiết máy, do đó làm tăng giá trị ứng suất.
  • Cho đến khi chi tiết máy không còn đủ sức bền tĩnh thì nó bị phá hỏng.

Hình 1.2. Vết gẫy do không đủ lực bền mỏi

Quan sát vết gẫy thấy rõ phần chi tiết máy bị hỏng do mỏi – bề mặt cũ và nhẵn – và phần chi tiết máy bị hỏng do không đủ sức bền tĩnh – bề mặt mới và nhám (Hình 1.2).

Chi tiết máy sẽ bị phá hỏng do mỏi, khi mà ứng suất sinh ra trong chi tiết máy (σ,  τ) lớn hơn ứng suất cho phép ([ σ ], [ τ]). Giá trị ứng suất cho phép được chọn không những phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu chế tạo chi tiết máy, mà còn phụ thuộc vào số chu kỳ cần làm việc của chi tiết máy. số chu kỳ cần làm việc càng ít thì giá trị của ứng suất cho phép có thể chọn càng cao.

Người ta đã làm các thí nghiệm xác định mối quan hệ giữa giá trị ứng suất và số chu kỳ làm việc cho đến khi hỏng của chi tiết máy, biểu diễn trên Hình 1.3. Đây chính là đường cong mỏi của chi tiết máy trong hệ tọa độ đề các ONσ.

Hình 1.3. Đường cong mỏi


Trong đó:
No: là số chu kỳ có cơ sở

σr: giói hạn mỏi của vật liệu, m : mũ của đường cong mỏi.

σN : giới hạn mỏi ngắn hạn: σN=KN*σr.

KN: hệ số tăng giới hạn mỏi ngắn hạn:

2. Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi của chi tiết máy

Qua nghiên cứu các nhân tố ảnh hưổng đến sức bền mỏi của chi tiết máy, ta thấy độ bền mỏi của chi tiết máy có thể được nâng cao bằng các biện pháp sau:

  • Tìm cách giảm giá trị tuyệt đối của biên độ ứng suất. Tránh cho chi tiết máy làm việc với trạng thái ứng suất có hệ số chu kỳ ứng suất r < 1.
  • Kích thước của chi tiết máy không nên thay đổi một cách đột ngột, các bậc không nên lệch nhau nhiều, tại bậc có kích thước thay đổi đột ngột nên làm cung lượn, bán kính cung lượn càng lớn càng tốt. Tránh khoét lỗ, làm rãnh trên chi tiết máy, nếu như không thật cần thiết.
  • Các bề mặt cần gia công với độ bóng cao, hoặc dùng các biện pháp tăng bền bề mặt. Cần giữ cho bề mặt chi tiết máy không bị , không bị gỉ, không bị ăn mòn.

Bài viết liên quan