Теория и методы проектирования профильных неподвижных неразборных соединений с равноосным контуром с натягом

• Автор: Рожкова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Чита
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Содержание
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА РАСЧЁТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ МОМЕНТОПЕРЕДАЮЩИХ ПРОФИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1 Конструктивные разновидности профильных соединений
1.2 Анализ работ, посвящённых теоретическим расчётам прочности и жесткости РК-3 профильных соединений
1.3 Перспективы внедрения РК - профильных соединений с натягом
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РК-3 ПРОФИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
2.1 Решение задачи взаимодействия профильных поверхностей в геометрической постановке
2.2 Определение распорных равнодействующих сил
2.3 Определение напряжений и деформаций
2.4 Определение радиальных перемещений
2.5 Методика моделирования взаимодействия деталей РК-3 профильного 72 соединения с натягом нагруженного крутящим моментом на основе МКЭ
2.5.1 Анализ теоретических подходов МКЭ и основные зависимости вариационно-энергетического принципа
2.5.2 Геометрическая модель, системы координат
2.5.3 Типы используемых конечных элементов
2.5.4 Создание КЭ сетки. Материалы
2.5.5 Граничные условия
2.5.6 Нагрузка, условия сопряжения
2.6 Выводы по 2-ой главе
3. СОПРЯЖЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ НЕПОДВИЖНЫХ, НЕРАЗБОРНЫХ РК-
ПРОФИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С НАТЯГОМ
3.1 Обзор существующих способов изготовления и контроля деталей соединения

3.2 Изготовление деталей соединения
3.2.1 Изготовление образцов валов
3.2.2 Изготовление образцов ступиц
3.2.3 Измерение шероховатости вала
3.3. Определение осевых сил в РК-3 профильном соединении с натягом
3.4 Экспериментальное определение усилий запрессовки и выпрессовки деталей РК-3 профильного соединения
3.5 Выводы по 3-ей главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РК-3 ПРОФИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С НАТЯГОМ
4.1 Обзор существующих методов исследования напряжений и
деформаций
4.1.1 Поляризационно-оптический метод
4.1.2 Метод тензометрии
4.2 Методика проведения экспериментальных исследований
4.2.1 Разработка экспериментального стенда для испытания РК-3 профильного соединения
4.2.2 Измерение деформаций с использованием тензодатчиков
4.2.3. Обработка полученных результатов измерений
4.3 Определение максимальных и минимальных напряжений
4.4 Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований
4.5 Таблицы сравнительных характеристик РК-3 профильных соединений
4.6 Выводы по 4-ой главе
Основные выводы по диссертационной работе
Библиографический список
Приложения

Введение
Актуальность темы. Основными направлениями хозяйственной деятельности в Российской Федерации является развитие и внедрение современной техники, отвечающей всем требованиям мировых стандартов. Поэтому в частности перед машиностроением поставлена задача повышения качества, надёжности, экономичности и производительности, уменьшения шума и вибраций разрабатываемых механизмов, отдельных их узлов и деталей машин. В связи с этим одним из основных направлений современного транспортного машиностроения является создание технологичных конструкций деталей и узлов машин, обеспечивающих показатели надёжности при минимальной трудоёмкости и себестоимости их изготовления и сборки.
В последнее время в ряде промышленных стран (Российской Федерации, Германии, Венгрии, Швеции, Великобритании и др.) нашли применение моментопередагащие РК-профильные соединения (РК - равноосный контур). РК-профильное соединение обладает свойством равноосности, что значит неизменность расстояния между двумя параллельными касательными. В практике машиностроения зарубежных стран РК-профильные соединения используются в коробках скоростей и гитарах токарных полуавтоматов, выпускаемых фирмами «Pitller», «Bamessberger», в двигателях строительных машин «Volvo», кузнечнопрессовом оборудовании, а также в инструментальных системах «Heinlein» и др.
Согласно работам Тимченко А.И. профильные соединения с равноосным контуром применяют как в силовых механизмах для передачи большого крутящего момента, так и в механизмах, предназначенных, для точной передачи вращательного движения, а также в реверсируемых механизмах.
Достаточно хорошо исследованы неподвижные разборные РК-профильные соединения с зазором с числом граней равных трём. В работах профессора Косова М. Г., Тимченко А. И., доцента Индакова Н.С., Ильиных В. А. [26,27,34,35,46,47,102,106] разработаны основы технологии изготовления РК-

Рисунок 2.1 - Расчётная схема к определению напряжённо-деформированного состояния РК-3 профильного соединения вал-ступица Для решения данной задачи была разработана математическая модель, основанная на базе МабзСАБ. Алгоритм программы состоит из следующих процедур действий. На основе диссертационных исследований доцента Ильиных
В.А. [27,28] была получена зависимость угла упругого внедрения Дер от крутящего момента Мкр при расчёте РК-профильного соединения с минимальным
зазором. Для аналитического отображения производилась «оцифровка» данной графической зависимости. Был получен массив данных. Затем производилась аппроксимация графиков по методу наименьших квадратов (МНК) при помощи подобранных математических функций.
» Чтобы произвести аппроксимацию графика задаем несколько точек на графике таблица 2.1.
Таблица 2.1 - Координаты точек графика Дф(М)
М(Н-м) Дер (рад)

10 2.45-10'
20 3.12-10'
30 3.58-10'
40 3.95-10'
50 4.24-10'