Повышение долговечности шлицевых соединений карданных валов приводов вагонных генераторов

• Автор: Булавина, Евгения Александровна
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 175 с. : ил.

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАРДАННЫХ ВАЛОВ ПРИВОДОВ
ГЕНЕРАТОРОВ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
1.1. Причины выхода из строя и механизм изнашивания
шлицевых соединений
1.2. Конструкция и особенности работы шлицевых соединений
1.3. Методы повышения долговечности шлицевых соединений
1.3.1. Конструкционные и технологические методы
1.3.2. Смазочные материалы и их разработка
1.4. Выводы и постановка задач
2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И ВЫЯВЛЕНИЕ ПРИЧИН ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАРДАННЫХ ВАЛОВ ПРИВОДОВ ГЕНЕРАТОРОВ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
2.1. Определение статических нагрузок в шлицевых соединениях
2.2. Математическое моделирование динамических процессов
в шлицевых соединениях
2.2.1. Расчет параметров элементов привода
2.2.2. Математическая модель динамических процессов
в шлицевом соединении
2.3. Анализ результатов математического моделирования динамических процессов в шлицевом соединении
2.4. Условия смазывания шлицевых соединений и оценка
изменения свойств смазок при эксплуатации
2.5. Анализ трибоповерхностей шлицевых соединений
2.6. Выводы

3. РАЗРАБОТКА СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАРДАННЫХ ВАЛОВ ПРИВОДОВ ВАГОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
С УЛУЧШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ
3.1. Вычислительный эксперимент по определению атомных свойств
и адсорбции компонентов смазки на поверхности трибосопряжения
3.1.1. Методы компьютерной химии
и программы для проведения расчетов
3.1.2. Подготовка и порядок проведения вычислительного эксперимента
3.1.3. Анализ результатов квантово-химических расчетов
3.2. Экспериментальное исследование эффективности работы
присадки в различных дисперсных фазах и условиях работы
3.2.1. Планирование эксперимента и моделирование процесса изнашивания на машинах трения по схемам «колодка-ролик»
и «плоскость-плоскость»
3.2.2. Анализ результатов экспериментальных исследований
3.2.3. Исследование микрорельефа поверхностей трения
3.3. Выводы
4. АНАЛИЗ СВОЙСТВ РАЗРАБОТАННОГО СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА С ОЦЕНКОЙ ЕГО ДЕСТРУКЦИИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1. Физико-химические, реологические и триботехнические свойства разработанного пластичного смазочного материала
4.2. Оценка деструкции разработанного пластичного смазочного материала при эксплуатации в шлицевом соединении
4.3. Сравнение полученных результатов с данными других авторов
4.4. Выводы

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАРДАННЫХ ВАЛОВ ПРИВОДОВ ВАГОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
5Л. Рекомендации по повышению долговечности шлицевых соединений
5.2. Оценка экономической эффективности предлагаемых решений
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

й? - функция, описывающая работу шлицевого соединения;
5/, - функции, описывающие работу шарниров Гука.
Составим уравнения математической модели крутильных колебаний в приводе ТК-2:
А‘Ф1+ЯМг) = М1’
У2 • ф2 + С{%. -<Рз) + ^(Ф2-Фз)-/(^1 ><Рг) = 0•
1х<р3 + сх Оз - ^) + Д (Фз - ф2) + с2 (<р4 - <р5) + Рг (ф4 - ф})
'/3-р5+с2(<р5-<рА) +/32(ф5-ф4) + с}(<р5,(р6) = 0 (2.1)
Л • % +сз(% ~^) + А(&-Ф1)-Я<Р5’(Р(,)
-<Р9)+РЛФ»-Ф9) + сз(<Р1 -%) + Рз(Ф1 ~Фб)
•/5 'Фд +^4 (^?9 — %) + РА{Фд ~Ф$) = М2.
Уравнения (2.1) представляют собой математическую модель в первом
приближении и получены при следующих допущениях. Сегменты разъемного
карданного вала могут совершать только крутильные колебания, величины 12 и
1з (моменты инерции вилок карданного вала), в виду их малой величины равны
нулю. Контактные взаимодействия в шлицевом соединении с! представляют
собой функцию, пропорциональную разности соответствующих угловых
перемещений, с коэффициентом пропорциональности в виде нелинейной
функции эквивалентной крутильной жесткости.
В нашем случае эквивалентная крутильная жесткость будет иметь вид
0,если<р<8,
2ск, если 8 < (р < 8+82 С, - • 4ск, если 8+8г < <р < 8+83 (2.2)
2пск,если8 + 8пА <ср<8 + 8„
где п - половинное число зубьев шлицев;
5 - минимальная величина зазора между зубьями;
5;—изменение зазора между соответствующими парами зубьев.
Выражение (2.2) позволяет моделировать взаимодействие между зубьями в зависимости от угла поворота карданного вала. В данном случае зубья