Введение
Глава 1. Проблемы повышения качества высоконагруженных пружин сжатия 24
1.1. Требования и характеристики пружинной проволоки для высоконагруженных пружин сжатия 24
1.2. Технологические способы обеспечения качества и сопротивления усталости высоконагруженных пружин сжатия 30
1.3. Обзор теоретических и экспериментальных исследований напряженно деформированного состояния при формообразовании и упрочнении пружин сжатия 32
1.4. Особенности конструкций и технологий изготовления высоконагруженных пружин сжатия 36
1.5. Выводы 38
Глава 2. Исследование напряжённо-деформированного состояния витков пружины под воздействием комбинированного нагружения 42
2.1. Общее представление задачи 42
2.2. Расчет величин нормальных и касательных напряжений в сечении витка при навивке 49
2.3. Анализ смещения границы упругой и пластической областей сечения 54
2.4. Определение сил и моментов на основании общего решения 60
2.5. Определение сил и моментов при разных сочетаниях трехфакторного нагружения 65
Глава 3. Изучение факторов, влияющих на качество высоконагруженных пружин сжатия при их формообразовании 72
3.1. Общие сведения 72
3.2. Причины образования поверхностных дефектов пружин сжатия 72
3.3. Отклонения геометрических размеров и силовых параметров пружин сжатия при изготовлении 83
3.4. Выводы 86
Глава 4. Разработка математической модели операций упрочнения пружин с пластической деформацией 88
4.1. Общие сведения 88
4.2. Построение диаграммы деформирования по испытаниям пружины на сжатие в пластической области 89
4.3. Напряжения при холодной осадке пружины в пластической области.. 90
4.4. Определение напряженно-деформированного состояния (НДС) в сечении витка при горячей осадке пружины 94
4.4.1. Расчетные соотношения при деформации витка пружины малого индекса 95
4.4.2. Определение поля остаточных касательных напряжений 97
4.5. Расчет кинетики деформирования при дробеметной обработке 99
4.5.1. Определение внедренной пластической деформации по контрольной пластинке 101
4.5.2. Матричная модель контрольной пластинки. Расчет поля пластической деформации 102
4.5.3. Расчет нормальных напряжений элемента пружины 107
4.5.4. Определение поля напряжений на поверхности пружины при дробеметной обоработке 110
4.6. Расчет кинетики деформирования при холодной трехкратной осадке 117
4.7. Выводы 121
Глава 5. Разработка методики проектирования технологических процессов изготовления высоконагруженных пружин cжатия 123
5.1. Методика проектирования 123
5.2. Разработка технологического процесса изготовления высоконагруженных пружин сжатия двигателей ВАЗ 143
5.3. Выводы 157
Глава 6. Экспериментальная проверка напряженно деформированного состояния пружин сжатия 159
6.1. Метод травления пружин и контрольной пластинки 159
6.2. Определение напряжений на поверхности пружин, образующихся при дробеметном наклепе 164
6.3. Выводы 166
Глава 7. Проведение испытаний высоконагруженных пружин сжатия на циклическую долговечность. построение кривой Велера в системе координат 0 - Nц 167
7.1. Испытания опытных и опытно-промышленных партий пружин на циклическую долговечность 167
7.2. Представление кривой Велера пружин в системе координат 0- Nц 173
7.3. Расчет регрессионной прямой 176
7.4. Испытания высоконагруженных пружин сжатия с увеличенной высотой и шагом на циклическую долговечность 176
7.5. Влияние качества поверхности на сопротивление усталости пружин 179
7.6. Выводы 179
Глава 8. Изучение зависимости качества высоконагруженных пружин сжатия от характеристик технологических процессов их изготовления 181
8.1. Влияние величины производственной партии на глубину и распределение наклепа при дробеметной обработке 181
8.2. Продолжительность нагрева пружин при горячей осадке 183
8.3. Изменение механических свойств проволоки при отпуске после навивки 184
8.4. Изменение предела прочности проволоки при нагреве в области температур отпуска пружин 186
8.5. Влияние завышенной температуры отпуска после дробеметной обработки на сопротивление усталости 188
8.6. Зависимость остаточной осадки от степени нагрева и продолжительности выстоя при горячей осадке пружин 189
8.7. Выводы 191
Основные результаты и выводы 192
Список используемых источников 196
Приложения 217
