Основы расчета резьбовых соединений при ударном и циклическом нагружении

• Автор: Антонов, Иван Степанович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 297 с. : ил.

Содержание

Список основных сокращений и символов
Введение
Г лава 1. Основные направления исследования резьбовых соединений при динамическом нагружении. Цель и задачи исследований
1.1. Основные причины отказов и критерии работоспособности резьбовых соединений
1.2. Влияние конструктивных параметров на усталостную прочность резьбовых соединений
1.2.1. Масштабный фактор
1.2.2. Длина свинчивания
1.2.3. Угол и форма профиля резьбы
1.2.4. Радиус впадины витков резьбы
1.2.5. Форма гайки
1.2.6. Отклонение шага и угла профиля резьбы
1.2.7. Влияние зазоров на усталостную прочность
1.2.8. Усталостная прочность резьбы, изготовленной с натягом
1.2.9. Шероховатость поверхности резьбы
1.2.10. Физико-механические свойства поверхностного слоя резьбы
1.2.11. Непараллельность опорных поверхностей головки болта и гайки
1.3. Влияние технологии изготовления на усталостную прочность резьбовых соединений
1.3.1. Технология получения резьбы
1.3.2. Термическая и химико-термическая обработка
1.4. Влияние монтажа и условий эксплуатации на прочность резьбовых соединений
1.4.1. Качество монтажа
1.4.2. Температурный режим
1.5. Исследование резьбовых соединений при динамическом нагружении
1.5.1. Конструкционное демпфирование в резьбовых соединениях
1.5.2. Работа резьбовых соединений при действии циклических нагрузок
1.5.3. Методы расчета резьбовых соединений при ударном нагружении
1.6. Цель и задачи исследований

Глава 2. Исследование напряженно-деформированного состояния резьбовых соединений при статическом нагружении
2.1. Основные задачи исследований и методы их реализации
2.2. Анализ напряженно-деформированного состояния одноболтовых соединений методом подбора функции напряжений
2.2.1. Решение задачи о напряженно-деформированном состоянии кольцевой плиты
2.2.2. Осевая податливость одиночного соединения
2.2.3. Графическая интерпретация результатов решения
2.3. Определение контактной податливости стыка стягиваемых деталей одноболтовых соединений
2.4. Анализ напряженно-деформированного состояния одноболтового соединения методом конечных элементов
2.4.1. Алгоритм решения контактной задачи методом конечных элементов
2.4.2. Исследование напряженно-деформированного состояния кольцевой плиты
2.5. Анализ напряженно-деформированного состояния многоболтового соединения методом подбора функции напряжений
2.6. Исследование напряженно-деформированного состояния многоболтового соединения методом конечных элементов
2.7. Выводы
Г лава 3. Методы расчета многоболтовых соединений при нагружении отрывающей динамической нагрузкой
3.1. Особенности моделирования резьбовых соединений как составных частей динамически нагруженных конструкций
3.2. Потери энергии на внешнее трение
3.3. Расчет соединений при действии отрывающей нагрузки (внешняя нагрузка на болты не передается)
3.3.1. Ударное нагружение
3.3.2. Циклическое нагружение
3.4. Расчет соединений при действии отрывающей нагрузки (внешняя нагрузка передается на болты)
3.4.1. Ударное нагружение
3.4.2. Циклическое нагружение
3.5. Экспериментальное исследование многоболтовых соединений

3.5.1. Испытания на вибростенде
3.5.2. Исследование резьбового соединения “передняя бабка - станина” токарно - винторезного
станка
3.6. Выводы
Г лава 4. Методы расчета групповых резьбовых соединений при
действии сдвигающей динамической нагрузки
4.1. Потери энергии на конструкционное демпфирование при установке болтов с зазором
4.2. Расчет соединения при установке болтов с зазором
4.2.1. Ударное нагружение
4.2.2. Циклическое нагружение
4.3. Диссипация энергии в резьбовых соединениях при установке болтов без зазора
4.4. Расчет соединений при установке болтов без зазора
4.4.1. Ударное нагружение
4.4.2. Циклическое нагружение
4.5. Общий случай нагружения
4.6. Экспериментальное исследование поперечной податливости болта резьбового соединения внахлестку с двумя накладками
4.7. Выводы
Глава 5. Практические рекомендации по расчету, конструированию и монтажу резьбовых соединений
5.1. Применение результатов исследования напряженно-деформированного состояния деталей одноболтового соединения
5.1.1. Использование графической информации на
этапе проектирования соединений
5.1.2. Определение угла поворота гайки для реализации заданного усилия затяжки
5.2. Исследование вибростойкости резьбовых соединений
5.2.1. Основные причины, влияющие на вибростойкость резьбовых соединений
5.2.2. Экспериментальное исследование вибростойкости круглофланцевого соединения дождевальной машины ДДН
5.2.3. Вибростойкость резьбовых соединений приборных конструкций
5.3. Затяжка резьбовых соединений гайковертами ударного типа
5.4. Определение перемещений (усилий) в элементах балансирной подвески
тайных заготовках.
1.12. Значение От для РС в зависимости от методов изготовления резьбы
Материал болта Резьба Технология формообразования резьбы От, МПа Оап, МПа
Хромованадиевая сталь ств= 1100 МПа М 14x1,5*) Нарезание Накатывание Нарезание и шлифование Вихревое фрезерование 450 70
Нарезание и обкатывание роликом под нагрузкой 1,5 кН
Сталь 40ХН2МА ов= 1300-1500 МПа Мб Шлифование Нарезание резьбонарезными головками Накатывание Накатывание затылованным роликом 250 120
М12х1,5 Шлифование Шлифование и обкатывание роликом Накатывание Накатывание и обкатывание роликом 250 90
Сталь 45 ав= 720 МПа Мб Шлифование Нарезание резьбонакатными головками
М12х1,5 Шлифование Шлифование и обкатывание роликом Накатывание
*) Перед изготовлением резьбы болты подвергались термической обработке