Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11107:2015 về Gốm mịn - độ mỏi tiếp xúc lăn của gốm silic nitrua

• Số hiệu: TCVN11107:2015
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2015

(1)

trong đó

P_k là tải trọng trên bi tại bước gia tải lần thứ k (N);

N_k là số vòng quay tại bước gia tải lần thứ k;

p là số mũ trong phương trình lý thuyết Lundberg và Palmgren được thể hiện dưới đây:

(2)

trong đó

L là độ bền tỷ lệ cơ bản;

C là tỷ lệ tải trọng động lực cơ bản (N);

...

...

...

CHÚ THÍCH 1: Số mũ p cần phải được xác định qua thực nghiệm đối với các ổ đỡ được chế tạo từ từng vật liệu thử nghiệm. Xem xét phạm vi của tiêu chuẩn này chọn giá trị xác định đối với p là một giải pháp thực tế, nghĩa là so sánh tương đối tính năng mỏi tiếp xúc khi lăn.

CHÚ THÍCH 2: Giá trị p có thể được lấy là 3. Giá trị này được chấp nhận rộng rãi làm giá trị đối với viên bi ổ đỡ bằng thép được sử dụng trong bạc đạn hybrid có sẵn trên thị trường.

8.2  Công suất cơ học hiệu dụng trung bình

Tinh ứng suất Hertzian tối đa giữa bi và mẫu thử tại tải trọng Q = P_m theo công thức sau

(3)

trong đó

Q là tải trọng trên bi (N);

a là bán kính của vòng tiếp xúc (m).

...

...

...

trong đó

D là đường kính của bi (m);

E₁ là mô đun đàn hồi của bi (Pa);

E₂ là mô đun đàn hồi của tấm phẳng (Pa);

e₁ là tỷ lệ Poisson của bi;

e₂ là tỷ lệ Poisson của tấm phẳng.

Nhân ứng suất Hertzian tối đa với số vòng ứng suất N_c thu được công suất cơ học hiệu dụng trung bình

...

...

...

CHÚ THÍCH: Phương trình công suất cơ học hiệu dụng trung bình biểu thị vật liệu có giá trị cao hơn (M_in)_m chịu được tải trọng cao đối với vòng dài hơn với giả định rằng toàn bộ (M_in)_m được sử dụng trong độ mỏi tiếp xúc khi lăn.

8.3  Tróc bề mặt bi

Tróc bề mặt bi có thể gây nên việc ngừng tự động máy thử nghiệm. Nếu tổn hại bề mặt như bị xước quan sát được trên vết tiếp xúc, thử nghiệm phải được kết thúc. Nếu không kết thúc, phải thay bi tróc và dầu bôi trơn và tiếp tục thử nghiệm.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải phù hợp với TCVN ISO/IEC 17025, trừ khi có lý do chính đáng không tuân theo. Báo cáo kết quả của thử nghiệm độ mỏi tiếp xúc khi lăn phải bao gồm các thông tin sau:

a) Tên và địa chỉ của phòng thử nghiệm;

b) Ngày thử nghiệm, xác nhận nhận dạng báo cáo và của từng trang, tên khách hàng và địa chỉ, chữ ký trong báo cáo;

c) Viện dẫn tiêu chuẩn này, nghĩa là được xác định phù hợp với TCVN 11107 (ISO 14628);

d) Mô tả vật liệu thử nghiệm, mô đun đàn hồi, mã mẻ, ngày sản xuất, nếu thích hợp;

...

...

...

f) Độ nhám bề mặt của mẫu thử;

g) Mô tả các viên bi, đường kính, loại bi, tên vật liệu, mô đun đàn hồi, v.v..;

h) Các điều kiện tải trọng (tải trọng và khoảng thời gian của từng bước tải trọng);

i) Mô tả dầu bôi trơn (tên nhà sản xuất, mã sản phẩm, độ nhớt động lực, v.v...);

j) Danh mục kết quả thử nghiệm (số vòng ứng suất, công suất cơ học hiệu quả trung bình, v.v...)

Báo cáo kết quả thử nghiệm độ mỏi tiếp xúc khi lăn bao gồm các thông tin sau:

k) Tên của máy thử nghiệm và chủng loại máy;

I) Loại phụ gia và phương pháp thiêu kết của vật liệu thử nghiệm;

m) Điều kiện lấy mẫu của mẫu thử từ vật liệu và điều kiện gia công cơ khí (khi mẫu thử được xử lý nhiệt, phải bao gồm điều kiện);

...

...

...

Phụ lục A

(Tham khảo)

Thông tin chung

A.1 Giá trị p của silic nitrua để tính toán tải trọng hiệu dụng trung bình

Số mũ p được xác định trong lý thuyết nổi tiếng Lundberg and Palmgren được xác định qua thực nghiệm. Giá trị p là số nghịch đảo của hệ số góc trong thực nghiệm trong mối quan hệ giữa tải trọng với vòng ứng suất (xem Hình A.1). Đối với silic nitrua, không có giá trị được chấp thuận chung đối với p, trong khi đó giá trị bằng 3 được công nhận là giá trị p đối với viên bi ổ đỡ bằng thép. Tuy nhiên, một số thí nghiệm đã được thực hiện để xác định tham biến này và giá trị trung bình của p đối với silic nitrua đã được báo cáo nằm trong dãy từ 5,0 đến 5,5; Tài liệu tham khảo [1,2].

CHÚ DẪN:

X

...

...

...

Y

tải trọng (kN)

A

vật liệu A

B

vật liệu B

Hình A.1 - Ví dụ về biểu đồ tải trọng so với vòng ứng suất để xác định p

A.2  Chất bôi trơn

Trong kết cấu bi trên mặt phẳng, sự chuyển động của bi bao gồm chuyển động trượt. Hoạt động ăn mòn giữa bi và mẫu thử bị ảnh hưởng mạnh bởi các điều kiện bôi trơn. Trong tiêu chuẩn này, bôi trơn bồn dầu được chấp thuận. Mẫu thử và bi được ngâm trong cùng loại dầu bôi trơn trong suốt quá trình thử nghiệm. Để tránh ăn mòn bởi phần thứ ba, bi và vòng đệm trục phải được thay thế mới và bộ kẹp thử nghiệm phải được làm sạch bằng siêu âm trong axeton trước mỗi lần thử nghiệm.

...

...

...

Mẫu thử và bi phải được xử lý cẩn thận cho đến khi chúng được đưa vào thiết lập thử nghiệm để giảm nguy cơ tổn hại bề mặt do sự tiếp xúc giữa các vật cứng gây ra. Sử dụng bi, giống như bi được sử dụng trong ổ đỡ hybrid hiện có sẵn trên thị trường, được khuyến nghị do chúng được chế tạo tỉ mỉ nhằm giảm tối thiểu khuyết tật gia công mà những khuyết tật này có thể gây ra phá hủy bi trong quá trình thử nghiệm độ mỏi tiếp xúc lăn.