Проектирование возвратно-поступательного уплотнительного соединения с упругим тонкостенным элементом

• Автор: Герасимов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ТРУЩИХСЯ СОПРЯЖЕНИЙ, РАБОТАЮЩИХ В РЕЖИМЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ИЗНАШИВАНИЯ
1.1. Общие сведения об уплотнениях контактного типа для соединений возвратно-поступательного движения
1.2. Современные представления о природе процессов схватывания и изнашивания металлических поверхностей

1.2.1. Механизм нормального механохимического изнашивания

1.2.2. Роль окружающей среды в процессах трения и изнашивания

1.2.3. Методы оценки скорости механохимического изнашивания

1.3. Задачи исследования

1.4. Метод оценки интенсивности изнашивания возвратнопоступательного уплотнительного соединения "металл-металл" с упругим тонкостенным элементом

1.4.1. Исходные положения и физическая модель трибосопряжения

1.4.2. Кинетические модели механохимических реакций

1.4.3. Математическая модель окислительного изнашивания

1.5 Выводы по главе
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННОЙ КОНТАКТНОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ ЖЕСТКОГО ЦИЛИНДРА И СООСНОГО ОБОЛОЧЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА, НАГРУЖЕННОГО
ДАВЛЕНИЕМ ГЕРМЕТИЗИРУЕМОЙ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ
2.1. Основные уравнения теории оболочек Тимошенко-Рейснера
2.1.1. Геометрия оболочки
2.1.2. Закон изменения смещений по толщине оболочки
2.1.3. Геометрические уравнения. Удлинения, сдвиги, изменения кривизны
2.1.4. Уравнения равновесия
2.1.5. Соотношения упругости
2.2. Метод расчета напряженно-деформированного состояния уплотнения с оболочечным элементом
2.2.1. Исходные положения конструкционной контактной задачи
2.2.2. Математическая модель формирования стыка цилиндрической оболочки с жестким соосным цилиндром
2.3. Методика определения ширины области контакта и распределение контактного давления внутри этой области для упругого оболочечного элемента
2.4. Примеры расчета
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА РАБОЧЕЙ СРЕДЫ ЧЕРЕЗ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
3.1. Физическая модель контактного зазора
3.2. Определение сближения между шероховатыми поверхностями контактирующих тел и расчет фактической площади касания
3.3. Определение концентрации кислорода в смазочном слое, находящемся в зоне уплотнительного стыка
3.4. Определение концентрации кислорода в смазочном слое, находящемся вне зоны уплотнительного стыка
3.5. Методики определения концентрации кислорода и коэффициента диффузии в смазочном материале
3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Описание оборудования
4.2. Исследования механизма изнашивания
4.3 Определение неизвестных параметров математической модели
окислительного изнашивания

4.4. Методика оценки интенсивности изнашивания уплотнительных
соединений металл-металл
4.5. Рекомендации по повышению износостойкости уплотнительных
® соединений
4.5.1. Конструктивные способы повышения износостойкости
4.5.2. Использование металлонаполненных смазочных материалов
4.6. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
* СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

радиус-вектора г при переходе из точки М в точку N:
Ш Л у г) у
ds = dr = da + d(X2- (2-1)
да да
% Если поверхность оболочки отнесена к линиям кривизны, то, поскольку
главные направления взаимно перпендикулярны, квадрат линейного элемента ds равен (см. рис. 2.2):
ds^ = ds^ + ds2,
где ds ,<&2 - линейные элементы, соответствующие приращениям
криволинейных координат а, а2:
дг дг
dsx = da = Ada, ds2= da2-A2da2,
да да2
• здесь А, А2 - параметры Ляме. Параметры Ляме можно трактовать как
некоторые масштабные коэффициенты, преобразующие приращения
криволинейных координат в линейные элементы координатных линий.
Выражение (2.1) для квадрата линейного элемента примет вид:
i ds2 = [а. daj j2 + (A2da2 f ■
Вводим триортогональный базис поверхности оболочки (см. рис. 2.2), причем орты направлены по
координатным линиям и по нормали:
1 дг _ 1 дг
е1 = — я—» е2 ~ ~7~~я-» ез=е1хе2 ■
ф А дах А2 да2
Систему векторов ё,е2,?з считаем правой, причем вектор е2 направим в сторону выпуклости поверхности.
Для дифференцирования ортов в линиях кривизны установлены
следующие таблицы:
дё] 1 дА] _ А _ дё 1 дА2 _
i х=~-Г'хе2~ое1’ я = ~7"я 'е2>
дах А2 да2 щ да2 Ах дах