Transport engineering

Транспортное машиностроение

2782-5957

114956

10.30987/2782-5957-2026-2-24-30

Машиностроение

Mechanical engineering

Машиностроение

IMPROVEMENT OF QUALITY AND OPERATIONAL PROPERTIES OF CRANKSHAFTS BY VIBRATION-IMPACT METHOD

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ВИБРОУДАРНЫМ МЕТОДОМ

Эль Дакдуки

Ахмад Мохамад

El Dakduki

Ahmad Mohamad

el_dakdoukia81@mail.ru

Донской государственный технический университет Ростов-на-Дону Россия Don State Technical University Rostov-on-Don Russian Federation

27 02 2026

2026 2 24 30 10 11 2025 22 12 2025

https://zh-szf.ru/en/nauka/article/114956/view

В статье для повышения качества и эксплуатационных свойств коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания предложен способ упрочнения поверхностным пластическим деформирование методом виброударной обработки (ВиУО) стальными шариками. Разработана технологическая схема реализации метода. Проведены экспериментальные исследования, показывающие эффективность его применения для повышения качества и усталостной прочности коленчатых валов. Снижение в местах галтелей шероховатости поверхности до Ra=0,08 мкм и полное исчезновение остаточных рисок после шлифования и полирования валов как геометрических концентраторов напряжений и мест зарождения усталостных микротрещин, оказывают существенное влияние на повышение усталостной прочности коленчатых валов. Установлено, что стабилизирующий эффект, сопровождающий процесс упрочнения этим методом, является одним из основных факторов, обеспечивающих снижение коробления коленчатых валов и повышение их усталостной прочности.

In the paper, to improve the quality and operational properties of internal combustion engine crankshafts, a method of hardening by surface plastic deformation by means of shock-vibrating machining (ShBM) with steel balls is proposed. The manufacturing scheme to implement the method is developed. Experimental studies are conducted showing the effectiveness of its use to improve the quality and structural strength of crankshafts. The reduction of surface roughness to Ra=0.08 microns in fillets and the complete disappearance of residual ridges after grinding and polishing shafts as geometric stress concentrators and places of fatigue microcracks have a significant effect on increasing the fatigue strength of crankshafts. It is found out that the stabilizing effect accompanying hardening by this method is one of the main factors ensuring a reduction in crankshaft distortion and an increase in their fatigue strength.

коленчатый вал коробление обработка упрочнение прочность

crankshaft distortion machining hardening strength

Зайдес, С. А. Влияние поверхностного пластического деформирования на качество валов / С. А. Зайдес, В. Н. Емельянов. Иркутск : Изд-во Иркутск. национ. иссл. техн. ун-та, 2017. 380 с.

Zaides SA, Yemelyanov VN. Influence of surface plastic deformation on the quality of shafts. Irkutsk: Irkutsk Publishing House of the National Research Technical University; 2017.

Сидякин, Ю. И. Повышение циклической прочности галтелей ступенчатых валов обкаткой роликами или шариками / Ю. И. Сидякин, Д. А. Бочаров // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2009. Т. 5 № 8 (56). С. 37-40.

Sidyakin YuI, Bocharov DA. Increasing the cyclic strength of the shafts of stepped shafts by rolling or balling. Izvestia VSTU. 2009;5(8(56)):37-40.

Лебедев, В. А. Технология динамических методов поверхностного пластического деформирования / В. А. Лебедев. Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2006. 183 с.

Lebedev VA. Technology of dynamic methods of surface plastic deformation. Rostov-on-Don: Publishing Center of DSTU; 2006.

Применение вибрационных технологий на операциях отделочно-зачистной обработки деталей / А. П. Бабичев, П. Д. Мотренко Л. К. Гиллеспи [и. др.]. Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2010. 289 c.

Babichev AP, Motrenko PD, Gillespie LK. The use of vibration technologies in the operations of finishing and stripping of parts. Rostov-on-Don: Publishing Center of DSTU; 2010.

Копылов, Ю. Р. Виброударное упрочнение / Ю. Р. Копылов. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1999. 386 с.

Kopylov YuR. Vibroimpact hardening. Voronezh: Publishing House of Voronezh State University; 1999.

Lebedev, V.A. Energy State of a Plastically Deformed Surface Layer / V.A. Lebedev, A.V. Kirichek, V. D. Sokolov // International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2016 Procedia Engineering. 2016. Vol. 150. P. 775-781. – DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.106

Lebedev VA, Kirichek AV, Sokolov VD. Energy state of a plastically deformed surface layer. International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2016 Procedia Engineering, 2016. p. 775-781. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.106

Бабичев, А. П. Вибрационная обработка деталей / А. П. Бабичев. - М.: Машиностроение, 1974. - 136 с.

Babichev AP. Vibromechanical treatment. Moscow: Mashinostroenie; 1974.

Лебедев В.А., Пастухов Ф.А., Чаава М.М., Серга Г.В. Технологические особенности упрочнения коленчатого вала методом виброударной обработки. Перспективные инженерные исследования (Ростов-на-Дону). 2020;20(4):390-396. https://doi.org/10.23947/2687-1653-2020-20-4-390-396.

Lebedev VA, Pastukhov FA, Chaava MM, Serga GV. Technological features of crankshaft hardening by vibration shock treatment. Advanced Engineering Research [Internet]. 2020;20(4):390-396. Available from: https://doi.org/10.23947/2687-1653-2020-20-4-390-396.

Лебедев В.А. Классификация и физико-технологические аспекты динамических методов поверхностно-пластической деформации. Вестник Донского государственного технического университета. 2011;11(6):884-891.

Lebedev VA. Classification and physico-technological aspects of dynamic methods of surface plastic deformation. Vestnik of Don State Technical University. 2011;11(6):884-891.

10.

Бабичев А.П., Попов М.Е., Эль Дакдуки А., Пастухов П.А. Поиск новых технологических методов упрочняющей обработки коленчатых валов. Вестник Донского государственного технического университета. 2015;15(1):68-78.

Babichev AP, Popov ME, El Dakduki A, Pastukhov PA. Search for new technological methods of hardening treatment of crankshafts. Vestnik of Don State Technical University. 2015;15(1):68-78.