Визначено, що поверхнево-пластична деформація підвищує опірність високоцикловому втомному навантаженню сталевих деталей з електроіскровими покриттями за рахунок виникнення та заглушення текстурних компонент у перехідному між покриттям і матрицею шарі.

Розглянуто комплекс технологічних процесів механічного зміцнення поверхневим пластичним деформуванням, який дозволяє покращити мікрорельєф поверхні та змінити будову й властивості поверхневих шарів металу з заданими геометричними параметрами та фізико-механічними властивостями. Наведено рекомендовані технологічні процеси, схеми, обладнання, пристрої, графічні залежності конкретних режимів обробки, формули для розрахунків параметрів процесів. Описано фізичні та хімічні явища, що супроводжують процеси зміцнення поверхневим пластичним деформуванням.

Розглянуто питання несучої здатності деталей машин та елементів конструкцій зі зміцненим поверхневим шаром. Висвітлено особливості процесів зароджування, розвитку та зупинення тріщин втомленості у деталях зі зміцненим поверхневим шаром. Досліджено особливості застосування критеріїв подібності руйнування від втомленості для визначення меж втомленості деталей зі зміцненим поверхневим шаром. Наведено розрахунки їх довговічності. Запропоновано графічні методи визначення характеристик втомленості деталей. Надано рекомендації щодо практичного використання розроблених методів.

Освещены особенности вибрационно-центробежной упрочняющей обработки деталей формы тел вращения. Проанализировано влияние технологических параметров процесса на основные показатели качества упрочняющей обработки. Приведены рекомендации по выбору оптимальных технологических параметров упрочняющей обработки, конструктивные схемы оборудования и методика его расчета для упрочнения различных типов деталей.

Зазначено, що в загальному комплексі поставлених технічних завдань, які стосуються покращання експлуатаційних характеристик виробів, особливе місце займає проблема викінчувальної обробки металевих довгомірних циліндричних деталей (МДЦД), забезпечення їх надійності та підвищення довговічності за допомогою технологічних методів та керування показниками якості оброблюваних поверхонь, зокрема на фінішних операціях, що в кінцевому результаті визначає експлуатаційний ресурс МДЦД і вузлів машин, до складу яких вони входять. Одержані емпіричні залежності дозволяють прогнозувати значення фізико-механічних показників якості матеріалу поверхні МДЦД з конструкційних сталей, зокрема із сталі 45 ГОСТ 1050-74, залежно від технологічних параметрів методу вібраційно-відцентрового зміцнення (ВВЗ), розробленого у Національному університеті "Львівська політехніка" у межах інтервалів їх зміни. Проведення подальших досліджень у цьому напрямку, зокрема постановка повного факторного експерименту плану, розширення діапазону зміни технологічних параметрів і використання інших марок конструкційних матеріалів, сприятиме формуванню бази даних щодо вибору режимів обробки за допомогою методу ВВЗ МДЦД.

Исследованы остаточные напряжения и циклическая прочность валов с зонами перекрытия, формируемыми при обкатке роликами. Показано, что наибольшее понижение усталостной прочности имеет место при наличии зоны перекрытия с участками, сформированными в результате снижения усилия обкатывания при втором проходе.

Наведено результати експериментальних досліджень шорсткості і точності оброблення поверхонь деталей вібраційно-відцентровим зміцненням на сталях 35 та 40Х. За параметрами точності досліджено радіальне биття та зміну діаметра деталі. Проаналізовано результати та надано рекомендації щодо збільшення опорної (несучої) поверхні та підвищення геометричної точності.

Оценены тепловые потоки и распределение температуры поверхностно обработанных титановых сплавов в процессе механоимпульсной обработки. Показано, что при использовании упрочняющих инструментов из нержавеющей стали 12Х18Н10Т тепловой поток, направленный в упрочняемую поверхность, увеличивается, что приводит к нагреванию поверхностных слоев до более высоких температур и, соответственно, росту глубины упрочненного слоя. Обсуждена важная роль сдвиговых деформаций и массопереноса в поверхностном упрочнении механоимпульсной обработкой титановых сплавов.

Досліджено вплив технологічних параметрів методу вібраційно-відцентрового зміцнення (ВВЗ) стосовно довгомірних циліндричних деталей із конструкційних матеріалів. Викладено методику досліджень; наведено принципову схему устави для дослідження впливу основних технологічних параметрів методу ВВЗ на фізико-механічні параметри якості поверхні. Проаналізовано емпіричні та графічні залежності впливу технологічних параметрів методу ВВЗ на фізико-механічні параметри якості поверхні довгомірних циліндричних деталей із конструкційних матеріалів; встановлено раціональні режими оброблення.

Розроблено рекомендації щодо вибору оптимальних режимів термопластичної обробки металів. Розглянуто математичне моделювання такого напрямку оптимізації технологічного процесу зміцнення, коли використовується один із можливих чинників керування дислокаційною структурою металів за рахунок пластичної деформації матеріалу по складних траєкторіях навантаження. Встановлено, що завжди існує такий режим довантаження, за якого параметр зміцнення приймає максимальне значення.

Проанализированы квазистатический низкоскоростной (прессовый), квазистатический высокоскоростной и импульсный высокоскоростной способы дорнования; показаны преимущества импульсного высокоскоростного способа дорнования.

Розглянуто проблему підвищення ефективності поверхневого пластичного деформування (ППД) обкачуванням роликами деталей з високоміцних сталей 30ХГСН2А та 45ХНМФА шляхом наведення у поверхневому шарі деталі рівня залишкових стискувальних макронапружень. Проаналізовано основні закономірності формування залишкового напруженого стану в процесі деформування обкачуванням роликами. Відзначено, що критерієм якості поверхні деталей з високоміцних сталей після ППД є рівень залишкових напружень. Визначено знеміцнені локальні зони на поверхні деталей (за рівнем стискувальних залишкових напружень) на основі рентгенівської тензометрії для виміру напружень. З'совано, що за допомогою даних зон знижується ефективність ППД та втомна міцність (границя витривалості зменшується на 30 %). Описано оптимальні способи зміцнення деталей за результатами проведених комплексних досліджень фізико-механічних та структурних характеристик залишкових напружень. Доведено, що за рахунок змін технологічної схеми обкачування роликами збільшується довговічність деталей з високоміцних сталей у 2 - 2,5 рази.

Досліджено взаємний вплив електромагнітних полів і високошвидкісного тертя ковзання на динаміку процесу тертя ковзання та формування властивостей поверхневих і глибинних шарів сталей. Встановлено, що електромагнітні поля інтенсифікують у разі високошвидкісного тертя процеси, які призводять, залежно від умов, до підвищення або зниження зносостійкості сталей, ефектів зміцнення чи зниження міцності робочої поверхні, що відбивається на внутрішніх напруженнях, корозійній стійкості, вмісті вуглецю у приповерхневих шарах та їх мікроструктурі. За даних умов вплив змінних магнітних полів на деформовані силами тертя шари більш ефективний, ніж постійних тієї ж напруженості, і, особливо, за наявності у зоні фрикційного контакту рідких чи консистентних мастил, що містять вуглець. На базі отриманих закономірностей розроблено новий фрикційно-магнітний метод підвищення триботехнічних характеристик експлуатаційних поверхонь деталей машин і на прикладах вузлів тертя суднових механізмів здійснено його впровадження з економічним ефектом за рахунок підвищення зносостійкості, корозійної стійкості та заміни легованих сталей вуглецевими.

Розглядаються питання зміцнення деталей з концентраторами напружень. Розроблено метод зміцнення локальних ділянок поверхонь деталей вібраційно-відцентровою обробкою. Встановлено аналітичні залежності для розрахунку енергії ударної взаємодії інструменту з деталлю, товщини зміцненого шару та часу обробки даним методом. Представлено результати експериментальних досліджень впливу технологічних параметрів на показники якості зміцнення. Виготовлено та впроваджено у виробництво високоефективне устаткування для зміцнення конструктивних елементів деталей.

Досліджено проблему підвищення надійності та довговічності циліндричних зубчастих коліс силових передач. На підставі результатів теоретичного та експериментального дослідження динаміки зміцнювача відцентрової дії розроблено новий метод поверхневого зміцнення з підвищеним рівнем енергії деформування матеріалу, а також необхідне обладнання для високопродуктивної зміцнювальної обробки. Досліджено вплив конструктивних параметрів зміцнювачів на силу деформування та технологічних параметрів процесу на показники якості зміцнювальної обробки. Розроблено принципові схеми конструкцій зміцнювачів з деформівними тілами - сталевими кульками та деформівними елементами спеціальної форми. Створено методику розрахунку та проектування засобами обчислювальної техніки зміцнювачів та вібромашин для реалізації процесу.

Розроблено науково-прикладні засади керування процесом деформаційного зміцнення поверхневого шару для покращання експлуатаційних властивостей деталей машин шляхом забезпечення у поверхневих шарах заданих параметрів зміцнення з використанням технологічних методів. Розроблено та досліджено математичну модель, що дозволяє визначити залишкові напруги стиску, адгезійну міцність пластично деформованого шару, області пластичних і пружних деформацій, товщину зміцненого шару. Виявлено одну з головних причин виходу з ладу поверхнево зміцнених пар тертя - нерівномірність параметрів деформованого шару. Розроблено та впроваджено у виробництво технологічні процеси поверхневого зміцнення деталей машин і нові конструкції комбінованого інструмента. Суміщення операцій тонкого розточування та тонкого пластичного деформування поверхні дозволяє покращити якість обробленої поверхні, а також за певних умов дозволяє збільшувати продуктивність обробки. На підставі результатів проведених досліджень обгрунтовано можливість значного підвищення конкурентоспроможності, довговічності та якості роботи основних вузлів машин вітчизняного виробництва для лиття пластмас під тиском.

Розроблено технологію зміцнювальної обробки металевих довгомірних циліндричних деталей за методом вібраційно-відцентрової зміцнювальної обробки (ВВЗО) для забезпечення необхідних фізико-механічних параметрів поверхневих шарів виробів з метою підвищення їх довговічності. Запропоновано аналітичні залежності для визначення основних динамічних характеристик за умов методу ВВЗО, зокрема, зусилля контактної взаємодії робочих органів електромагнітного зміцнювача та оброблюваної поверхні металевої довгомірної циліндричної деталі. На підставі теорії математичного планування експерименту одержано нелінійні емпіричні залежності для визначення фізико-механічних параметрів якості матеріалу поверхневого шару (мікротвердості, товщини зміцненого шару та ступеня зміцнення) металевих довгомірних циліндричних деталей як функцій основних технологічних параметрів. Встановлено оптимальні значення основних технологічних параметрів методу ВВЗО. Розроблено конструкції електромагнітних пристроїв і допоміжного спорядження для вібраційно-відцентрового зміцнення зовнішніх і внутрішніх поверхонь металевих довгомірних циліндричних деталей. Створено методику розрахунків і розроблено прикладне програмне забезпечення для визначення оптимальних конструктивних параметрів електромагнітних зміцнювальних пристроїв з пружними системами.

Розроблено технологію зміцнення циліндричних деталей пар тертя з високим енергетичним рівнем методом вібраційно-відцентрової зміцнювальної обробки (ВВЗО) для забезпечення необхідних фізико-механічних властивостей приповерхневих шарів деталей машин з метою підвищення їх стійкості щодо зношування, корозійного та кавітаційно-ерозійного руйнування. Встановлено, що ВВЗО підвищує опір зношуванню в 1,03 - 2,84 рази, а кавітаційно-ерозійному руйнуванню - в 2 - 10 раз. Розроблено конструкції установок для зміцнення зовнішніх і внутрішніх поверхонь деталей машин, методику розрахунків конструктивних параметрів дебалансних зміцнювальних установок. На підставі математичного планування експерименту одержано емпіричні залежності другого порядку для визначення фізико-механічних властивостей матеріалу поверхневого шару (мікротвердості, глибини зміцненого шару, ступеня зміцнення, точності поверхні та її шорсткості) деталей пар тертя, встановлено оптимальні значення основних технологічних параметрів методу ВВЗО. Результати наукового дослідження використано для підвищення довговічності втулок запірно-поворотних клапанів ЗП2-146 і втулок стовбурів вертлюгів бурових верстатів А-50.

Вперше запропоновано використовувати інструмент для фрикційного зміцнення деталей машин з нарізаними нахиленими різноспрямованими пазами на його робочій частині для збільшення зсувного деформування зони контакту інструмент - деталь. Розроблено математичні моделі для визначення сили взаємодії у зоні контакту інструмент - деталь, осадки металу та товщини зміцненого шару. Експериментально досліджено розподіл теплоти в зоні контакту інструмент - деталь у разі фрикційного зміцнення плоских поверхонь. Досліджено вплив параметрів фрикційного зміцнення на формування зміцненого шару, його товщину та твердість, величину залишкових напружень. Розглянуто технологічні особливості утворення мікрогеометрії обробленої поверхні після фрикційного зміцнення й її вплив на зносостійкість у разі тертя без мащення. Розроблено та впроваджено у виробництво технологічні процеси поверхневого зміцнення деталей машин.

Розроблено основи технологічної механіки пластичного формоутворення обкочуванням вісесиметричних деталей, що забезпечує ресурсозбереженість і конкурентоспроможність виробництва на всьому його етапі від одержання ефективної проміжної заготовки до кінцевого вибору на підставі зменшення собівартості та досягнення достатньої продуктивності та якості. Розроблено моделі пластичних деформацій, що враховують позаконтактні осередки деформації. З'ясовано межі параметрів, що визначають ефективний перебіг процесу. Виявлено закономірності циклового навантаження у разі послідовної зміни напружено-деформованого стану в контактному та позаконтактному осередках. Обгрунтовано критерій кінематичних умов виникнення скручувальних деформацій. Розроблено ефективні способи, оснащення й інструмент, що забезпечують перебіг процесу з заданими технологічними параметрами.