Напряжённо-деформированное состояние и нагрузочная способность прессовых полисоединений

• Автор: Кулиш, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень рисунков
Перечень таблиц
Основные обозначения
Основные термины
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ современного состояния теории и практики прессовых полисоединений
1.1.Нагрузочная способность и напряженно-деформированное состояние прессовых полисоединений
1.1.1. Нагрузочная способность
1.1.2. Напряженно-деформированное состояние
1.2.Способы повышения нагрузочной способности полисоединений
1.2.1. Конструкторские способы повышения нагрузочной способности полисоединений
1.2.2. Технологические способы повышения нагрузочной способности полисоединений
1.3.Классификация преимуществ прессовых полисоединений
1.3.1. Повышение ремонтопригодности изделий
1.3.2. Экономия материалов
1.3.3. Защита от неблагоприятных факторов
1.3.4. Повышение эксплуатационных характеристик
1.4.Варианты конструкций полисоединений
1.5.Выводы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. Исследование напряженно-деформированного состояния
прессовых полисоединений и развитие методики их расчета
2.1. Расчет напряженно-деформированного состояния полисоединений на основе аналитических зависимостей
2.2. Расчет напряженно-деформированного состояния полисоединений на основе метода конечных элементов
2.3. Теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния прессовых полисоединений
Выводы

ГЛАВА 3. Экспериментальное исследование нагрузочной способности прессовых полисоединений
3.1. Методика проведения экспериментального исследования
3.1.1. К выбору геометрии деталей и физико-механических характеристик деталей
3.1.2. К выбору варьируемых факторов
3.1.3. Формирование матрицы планирования эксперимента
3.2. Подготовка и выполнение натурного эксперимента
3.3. Обработка результатов эксперимента
3.3.1. Нагрузочная способность полисоединений со сплошной промежуточной втулкой
3.3.2. Нагрузочная способность полисоединений с разрезной промежуточной втулкой
Выводы
ГЛАВА 4. Практическая апробация результатов работы
4.1. Математическая модель процесса сборки-разборки прессового
полисоединения
4.2. Расчет токоизолирующего соединения трубопровода по
разработанной методике расчета полисоединений
4.3. Практические рекомендации по выбору конструктивных
параметров прессовых полисоединений
4.3.1. Математическая постановка задач оптимизации формы ППС
4.3.2. Рекомендации по выбору натягов в посадках
4.3.3. Рекомендации по назначению форм деталей
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Библиографический список
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Измерение шероховатостей и профилограммы образцов
Приложение 2. Пример диаграммы запрессовки-распрессовки прессового полисоединения
Приложение 3. Акт о промышленном внедрении результатов работы

ПЕРЕЧЕНЬ РИСУНКОВ

Рис. 1.1. Схема многоконтактного соединения с промежуточной втулкой (полисоединения)
Рис. 1.2. Сборка полисоединения (посадка подшипника на промежуточной втулке, при помощи гидрогайки)
Рис. 1.3. Установка подшипника через промежуточную закрепительную втулку
Рис. 1.4. Посадки конусной дробилки
Рис. 1.5. Использование промежуточной конической втулки в элементах промышленной трансмиссии
Рис. 1.6. Пример сборки удлинителя муфт с промежуточными втулками
Рис. 1.7. Варианты конструкций полисоединений
Рис. 2.1. Схема алгоритма расчета прессового полисоединения на основе аналитических зависимостей
Рис. 2.2. Конечно-элементная модель прессового полисоединения 49 Рис. 2.3. Схема алгоритма расчета ППС методом конечных элементов
Рис. 2.4. Эпюры радиальных и окружных давлений в ППС с
изменяемыми диаметрами посадок (натяги в посадках равны У, = Н7)
Рис. 2.5. Эпюры радиальных и окружных давлений в ППС с
изменяемыми натягами посадок
(соотношение диаметров деталей :й2н :фИ = 1:0,67:0,33,)
Рис. 2.6. Эскиз полисоединения для расчета
Рис. 2.7. Объёмная конечно-элементная модель полисоединения
Рис. 2.8. Диаграммы средних напряжений в деталях полисоединения со сплошной втулкой в поперечном сечении, МПа
Рис. 2.9. Эпюры напряжений в деталях полисоединения со сплошной втулкой в продольном сечении, Па. Конечно-элементный расчет
Рис. 2.10. Эпюра контактных давлений в полисоединении, Па
Рис. 2.11. Диаграммы напряжений в деталях полисоединения с разрезной втулкой в поперечном сечении, МПа
Рис. 2.12. Эпюры напряжений в деталях полисоединения с разрезной 67 втулкой в продольном сечении, Па. Конечно-элементный расчет.
Рис. 2.13. Эпюра контактных давлений в полисоединении с разрезной втулкой, Па
Рис. 3.1. Эскизы образцов деталей полисоединения
Рис. 3.2. Комплект деталей полисоединения для экспериментального исследования

Изоляция и защита от попадания влаги и вредных частиц, как
правило, осуществляется в посадках с натягом, при помощи упругих полимерных элементов. Такая изоляция актуальна для чувствительных к инородным веществам деталям и узлам, например — подшипниковые узлы, электромоторы и т.п.
Сохранение качества контактных поверхностей и защита от износа реализуются различных форм рубашками и напылениями промежуточных деталей конструкций, специальными материалами.
1.3.4. Повышение эксплуатационных характеристик
Полезное трение. Во фрикционных муфтах конические поверхности деталей позволяют соединять и разъединять главный и ведомый валы различных машин при любой относительной скорости их вращения, что является основным преимуществом таких муфт [33, 121]. Аналогичная функция реализуется в торсионах.
Точная балансировка. Эффективным решением для балансировки валов шестеренчатых приводов конструкций с высокими вибрационными показателями (горнодобывающие кулачковые и вращательные дробилки [123]), является совместная установка закрепительной и стяжной промежуточных втулок на противоположных относительно шестерни подшипниковых опорах.
Для предотвращения вибраций узла при работе и наклепа на рабочих поверхностях деталей, точность центрирования повышают центрирующими коническими и цилиндрическими втулками (центрирующие соединения зубчатых колес с валами и т.п.) [56]
Регулирование осевого положения деталей с прессовой посадкой осуществляется при помощи осевого натяга (для защиты контактных поверхностей металлических деталей - реализуется гидрораспором). Такой подход находит применение в плавающих посадках подшипниковых узлов, ступиц передвижных колесных пар [59, 60].