Повышение эффективности сборки прессовых соединений путем применения ультразвука

• Автор: Хан Фузаиль Ур Рахман
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 160 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА СБОРКИ СОЕДИНЕНИЙ. ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Сборка прессовых соединений

1.1.1. Соединения с гарантированным натягом и напряженное

состояние в них

1.1.2. Силы трения в соединениях с гарантированным

натягом

1.2. Применение колебаний для интенсификации процессов

сборки
2. ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОРЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТЕЙ СОПРЯЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СБОРКЕ
2.1. Оборудование, аппаратура, исследуемые параметры
2.2. Методика статистической обработки результатов экспериментов
2.3. Экспериментальные исследования процесса ультразвуковой
сборки
2.4. Трибологические особенности ультразвуковой механической
обработки и сборки
Выводы по главе
3. РАЗРАБОТКА КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СБОРКИ ПРЕССОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. Методика использования программы ANSYS для моделирования
процесса сборки прессовых соединений
3.2. Основные механические определяющие соотношения конечно-
элементного анализа в процессе сборке
3.3. Построение конечно-элементной модели процесса
ультразвуковой сборки
3.4. Методика проведение виртуальных экспериментов сборки
соединений на программном комплексе ANSYS
3.4.1. Построение геометрии деталей
3.4.2. Импорт модели из пакета Pro-Engineer в ANSYS
3.4.3. Задание свойств материала
3.4.4. Выбор элементов, используемых в расчете
3.4.5. Определение действительных констант
3.4.6. Создание конечно — элементной сетки модели
3.4.7. Создание контактных пар с использованием Contact Wizard
3.4.8. Задание граничных условий
3.4.9. Задание параметров счета и решение
3.4.10. Просмотр результатов расчета - постпроцессинг
Выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СБОРКИ ПРЕССОВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
4.1. Теоретическое описание процесса ультразвуковой сборки прессовых соединений
4.1.2. Экспериментальные исследования процесса ультразвуковой сборки с использованием конечно-элементной модели
4.2. Исследования напряженно-деформированного состояния в зоне контакта деталей
4.3. Влияние ультразвуковой сборки на показатели качества соединений
4.3.1. Влияние ультразвуковой сборки на контактные деформации поверхностей сопряжений
4.3.2. Исследование прочности соединений при ультразвуковой сборке
4.4. Внедрение результатов исследований
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальной проблемой современной технологии машиностроения является неуклонное повышение качества выпускаемой продукции. Важная роль в обеспечении эксплуатационных показателей машин и механизмов принадлежит прессовым соединениям. Вместе с тем, получившие распространение традиционные методы сборки прессовых соединений не всегда удовлетворяют все возрастающим требованиям к производительности и эксплуатационным показателям машин и механизмов.
Перспективным направлением решения этой проблемы является разработка качественно новых технологий, в том числе процессов ультразвуковой сборки, когда наряду с основными движениями, предусмотренными технологической схемой сборки, деталям дополнительно сообщаются колебания ультразвуковой частоты. Использование физико-технологических особенностей ультразвука и сопутствующих эффектов открывает качественно новые возможности в организации и проведении процессов сборки, улучшении функциональных параметров соединений.
Большой вклад в развитие науки о сборке внесли ученые Б.С.Балакшин, Л.И.Волчкевич, А.Г.Герасимов, А.А.Гусев, А.М.Дальский, Д.Я.Ильинский, Н.И.Камышный, И.И.Капустин, И.М.Колесов, В.В.Косилов, Л.Н.Кошкин, М.С.Лебедовский, А.Н.Малов, К.Я.Муценек, М.П.Новиков, Г.Я.Пановко, А.Н.Рабинович, Б.Л.Штриков, В.А.Яхимович и др.
В то же время необходимо отметить, что функциональные параметры машин и приборов во многом определяются показателями качества деталей, образующих соединение. Эта взаимосвязь получила глубокое осмысление благодаря работам А.П.Бабичева, Ф.И.Демин,

Исследование топографии поверхностей контакта производили после разрезки втулки и разборки соединений. Измеряли продольную и поперечную шероховатость деталей, отклонения формы и изучали поверхности с использованием электронного и оптического (МИМ-7) микроскопов и визуально.
Для повышения точности измерения формы деталей и шероховатости было разработано устройство для комплексного контроля поверхности изделий с использованием лазерных и волоконно-оптических датчиков [А 124, А133]
Схема устройства приведена на рис.2.2.
Рис.2.2. Схема устройства для комплексного контроля поверхности изделий.
Оно представляет собой профилометр, на столике которого установлена деталь 1, поверхность которой контролируется с помощью пучка света от лазера 2 через коллиматор 3, расщепляемого оптической системой на три луча -1, II, III.
Луч I отклоняется светоделительной пластиной 4 и по отрезку оптического волокна поступает на измерительную головку, которая с помощью двигателя может перемещаться перпендикулярно поверхности детали. При этом перо самописца, установленного на измерительной головке, вычерчивает круглограмму вращающейся