Технологическое обеспечение стабильности затяжки резьбовых соединений

• Автор: Сумёнков, Сергей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 145 с. : ил

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Технологические методы изготовления резьбы

1.2. Влияние стабильности затяжки резьбовых соединений (РС)

на эксплуатационные характеристики изделий

1.3. Описание имеющихся механизмов самоотвинчивания РС

1.4. Стенды для исследования РС на самоотвинчивание

1.5. Выводы, цель и задачи исследования

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОСЛАБЛЕНИЯ ЗАТЯЖКИ
РС, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ СО СНЯТИЕМ СТРУЖКИ
2.1. Исследование взаимосвязи между технологическими методами изготовления, внутренней структурой и свойствами материалов

2.2. Развитие и современное состояние струнной модели дислокаций
2.3. Модель механизма ослабления затяжки РС, изготовленных технологическими методами со снятием стружки
2.4. Определение времени ослабления затяжки резьбового соединения (ВОЗРС) с учетом дисперсии частоты малой величины
2.5. Исследование влияния дисперсии частоты вибрационной нагрузки на время ослабления затяжки резьбового соединения
2.6. Выводы

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ЗАТЯЖКИ РС.
3.1. Экспериментальные исследования динамики дефектной структуры материала болта в процессе вибрационного воздействия
3.2. Экспериментальный стенд, для исследований РС на ослабление затяжки
3.3. Экспериментальные исследования влияния технологии изготовления РС на интенсивность падения усилия затяжки
3.4. Разработка методики экспериментальных исследований ослабления затяжки РС в процессе эксплуатации
3.5. Определение усилия при затяжки РС и в процессе эксплуатации
3.6. Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ СТАБИЛЬНОСТИ ЗАТЯЖКИ РС В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1. Разработка нового конструктоско-технологического способа

повышения сопротивления РС самоотвинчиванию
4.2. Разработка методики ускоренных испытаний резьбовых соединений на сопротивление самоотвинчиванию
4.3. Разработка практических рекомендаций по конструкторско-технологическому обеспечению стабильности затяжки РС
4.4. Выводы
Общие выводы
Литература
Приложения

той или иной технологии изготовления и в процессе её эксплуатации, на интенсивность падения усилия затяжки, до настоящего времени остается не изученным.
Все существующие конструкторские мероприятия по повышению стабильности затяжки РС, направлены на предотвращение перемещений либо в резьбе между витками болта и гайки, либо в стыках между болтом или гайкой и скрепляемыми деталями. Однако, даже исключив эти перемещения, нельзя быть уверенным в сохранении силы предварительной затяжки РС, так как остается не изученным влияния на ослабление затяжки изменений, происходящих во внутренней структуре материала болта, в процессе вибрационного воздействия.
Применяемые в настоящее время технологические методы изготовления резьбовых деталей, а также условия их эксплуатации оказывают различное воздействие на дефектную структуру поверхностного слоя материала, а, следовательно, и на процессы, протекающие в материалах в твердой фазе, которые весьма разнообразны: диффузия, ползучесть и т.д. При этом кинетика этих процессов определяется главным образом характером распределения и взаимодействием дефектов кристаллической решетки типа дислокаций, вакансий и межузельной примеси.[4,5] Внешнее воздействие на металл, при определенных условиях, может стимулировать тот или иной процесс, связанный с дефектами [6]. Изучение таких процессов имеет большое значение для обеспечения стабильности затяжки РС в процессе эксплуатации.
В этой связи целью диссертационной работы является обеспечение стабильности затяжки резьбовых соединений в процессе эксплуатации конструкторско-технологическими методами.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

ния резьбы, как нарезание резьбонарезными головками, нарезание круглыми плашками и резцами, вытесняются более производительными и обеспечивающими лучшие физико-механические свойства поверхностного слоя материала болта, методами накатывания резьбы плоскими плашками и круглыми роликами. Действительно, в процессе нарезания резьбы за счет съёма стружки, неизменно сопровождающимся перерезанием волокон и образованием в большом количестве новых дефектов [41], в поверхностном слое материала болта существенно повышается плотность дислокаций [5, 6]. Это является важнейшим фактором, определяющим более высокую интенсивность падения усилия предварительной затяжки РС в процессе вибрационного воздействия. Следует отметить, что в процессе накатывания резьбы, также образуются дополнительные дефекты в поверхностном слое материала болта - закаты. Однако их возникновение, в значительной мере, не способствует увеличению плотности дислокаций поверхностного слоя материала болта в процессе обработки. Тем самым, изначально процесс накатывания резьбы определяет более высокую способность РС противостоять вибрациям, чем процесс нарезания резьбы.
Наиболее существенным фактором, влияющим на механические характеристики материала, является структурная неупорядоченность в расположении атомов в кристаллической решетке [4, 5,6].
2.2. Развитие и современное состояние струнной модели дислокаций.
Дислокации являются линейными дефектами в кристалле [4, 5, 6, 42, 47]. Вблизи линии дислокации решетка очень сильно искажена, а на расстояниях, много больших межатомного, возмущение может быть описано