Повышение работоспособности игольчатых шарниров карданных передач приводов транспортно-технологических машин

• Автор: Меновщиков, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 329 с. : ил.

Принятые обозначения

Глава 1. Обзор конструкций и анализ существующих методов расчета проектных параметров игольчатых шарниров карданных передач приводов машин

1.1. Обзор конструкций игольчатых шарниров карданных передач приводов машин

1,2. Обзор исследований работоспособности игольчатых шарниров карданных передач

1.3. Анализ существующих исследований механики разрушения подшипников качения в условиях нестационарного нагружения
1.4. Анализ существующих исследований напряженно -деформированного состояния в зоне силового контакта подшипников качения

Выводы по обзорной главе и постановка задач исследования

Глава 2. Теоретические исследования механизма образования перекоса тел качения игольчатых шарниров карданных передач
2.1 Оценка прочности и долговечности элементов игольчатых шарниров карданных передач

2.2. Аналитическое исследование механизма перекоса тел качения в силовом контакте

2.3. Анализ влияния вибрационных нагрузок на процесс перекоса тел качения в силовом контакте
2.4. Моделирование напряженного состояния в зоне контакта, с учетом перекоса тел качения
2.5. Моделирование сопротивления в зоне контакта, с учетом перекоса

тел качения.
2.6. Моделирование остаточных деформаций в силовом контакте тел качения
2.7. Разработка комплексной математической модели напряженно -деформированного состояния элементов карданных валов
2.7.1. Напряженно-деформированное состояния в силовом контакте игольчатых подшипников карданного шарнира
2.7.2. Касательные напряжения в зоне контакта игольчатых подшипников карданного шарнира
2.7.3. Определение коэффициентов упругих и упруго-пластических деформаций в зоне силового контакта
2.7.4. Исследование изменения плотности материала от характера нагружения в силовом контакте
Выводы по второй главе
Глава 3. Экспериментальная проверка результатов теоретических исследований
3.1. Описание методики планирования экспериментальных исследований
3.2. Описание конструкций экспериментальных стендов и методики проведения испытаний
3.3. Результаты экспериментальных исследований игольчатых шарниров карданных передач
3.3.1. Результаты эксплуатационных испытаний игольчатых шарниров карданных передач в полевых условиях
3.3.2. Результаты испытаний игольчатых шарниров на экспериментальных стендах
3.3.3. Экспериментальная проверка нарушения кинематики, с учетом

перекоса тел качения.
3.3.4. Экспериментальная проверка сопротивления движению тел качения в зоне силового контакта
3.3.5. Экспериментальная проверка остаточных деформаций в силовом контакте
3.3.6. Исследование нарушения структуры материала и твердости рабочих поверхностей подшипника при реверсивном трении
Выводы по третьей главе
Глава 4. Механизм формирования усталостных трещин в материале игольчатых шарниров
4.1. Некоторые аспекты усталостных процессов в материале подшипников качения
. 4.2. Теория возникновения трещин усталости и затухания волн напряжений в твердом теле
Выводы по четвертой главе
Глава 5. Влияние смазки в игольчатых шарнирах на работоспособность и долговечность
5.1. Некоторые аспекты влияния смазки на работоспособность подшипников качения
5.2. Оценка влияния смазки на долговечность подшипников качения
5.3. Долговечность игольчатого шарнира, с учетом всех условий, формирующихся в зоне силового контакта
Выводы по пятой главе
. Глава 6. Разработка алгоритма и программы расчета для оптимизации проектных параметров трансмиссионных передач в приводе машин и механизмов
6.1. Разработка алгоритма программы оптимизации проектных

под поверхностью возник очаг разрушения материала, быстро развивающийся в подповерхностную трещину и приводящий к усталостному выкрашиванию рабочей поверхности. Существует мнение, что иногда накапливающиеся в поверхностном слое остаточные напряжения и деформации вместе с деформациями от контактных нагрузок приводят к потере устойчивости поверхностного слоя, его выпучиванию, волнообразованию и ускорению выкрашивания [10].
Кроме того, при качении под нагрузкой, особенно при невысокой твердости материала и значительной тангенциальной составляющей внешнего усилия, крайний поверхностный слой интенсивно пластически деформируется, «плывет» и образует ориентированное строение материала, предопределяя расположение подповерхностных трещин.
Таким образом, для образования подповерхностных повреждений материала деталей, испытывающих контактные нагрузки, существует ряд предпосылок, связанных в первую очередь со структурными изменениями поверхностного слоя и только во вторую очередь с контактными напряжениями. Поэтому при разработке средств расчета на контактную прочность деталей со структурными изменениями поверхностного слоя необходимо сначала учитывать остаточные напряжения в переходной зоне, разграничивающей области с различной структурой, а затем определять прочность материала в этой зоне при наложении соответствующих контактных циклических напряжений.
Износ контактирующих деталей, приводящий к изменению их размеров и формы. В подшипниках качения встречаются различные виды изнашивания: усталостное, коррозионно-механическое, абразивное, адгезионное и др. Износ приводит к изменению напряженного состояния и деформированию в подшипнике, повышает долю динамических составляющих нагрузки, вибрацию, шум, стимулирует контактную усталость, термонапряженность.