Совершенствование технологии изготовления специальных тарельчатых пружин с использованием эластичной среды

• Автор: Михайлова, Ульяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 Конструкции тарельчатых пружин и способы их изготовления. Задачи исследования

1.1 Конструктивные особенности, технические требования и характеристики тарельчатых пружин. Область их применения
1.2 Теоретические основы конструирования- тарельчатых пружин и разработки технологии их штамповки

1.3 Изготовление тарельчатых пружин

1.3.1 Технологии изготовления тарельчатых пружин

1.3.2 Конструкции штампов для изготовления тарельчатых пружин

1.4 Особенности процесса штамповки эластичной средой

1.5 Выводы, цели и постановка задач исследования

2 Оптимизация конструктивных параметров и формы тарельчатой пружины28;

2.1 Методика расчета оптимальных конструктивных параметров и формы тарельчатых пружин
2.2 Применение метода конечных элементов к расчету упругого напряженно-деформированного состояния тарельчатой пружины при ее осадке
2.3 Усовершенствование формы тарельчатой пружины путем исследования напряженно-деформированного состояния тарельчатой пружины при осадке41
2.4 Оптимизация конструктивных параметров тарельчатой пружины
2.5 Выводы
3 Исследование и совершенствование процесса штамповки тарельчатых пружин
3.1 Выбор типа штамповки и разработка конструкции лабораторной штамповой оснастки для штамповки заготовок тарельчатой пружины, оптимизированной формы
3.2 Компьютерное моделирование процесса штамповки заготовки тарельчатой пружины с использованием эластичной среды
3.3 Исследование влияния параметров штампового инструмента на показатели качества получаемых деталей
3.4 Выводы
4 Экспериментальное исследование процесса штамповки заготовок тарельчатых пружин с использованием эластичной среды
4.1 Конструкция инструмента для изготовления тарельчатых пружин эластичной средой
4.2 Экспериментальное исследование влияния параметров штампового инструмента и заготовки на формообразование получаемых деталей
4.3 Выводы
5 Разработка технологии изготовления тарельчатых пружин и устройств с их использованием
5.1 Разработка усовершенствованной конструкции шарового шарнира с
использованием тарельчатой пружины
5.2 Разработка конструкции промышленной штамповой оснастки для
производства тарельчатых пружин
5.3 Разработка конструкции рабочего узла для изготовления тарельчатых пружин
5.4 Расчет ожидаемого экономического эффекта при изготовлении
тарельчатых пружин эластичными средами
5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы Основные факторы успеха в современном промышленном производстве это сокращение срока выхода продукции на рынок, снижение ее себестоимости и повышение качества. Повышение качества продукции до уровня мировых стандартов требует широкого использования достижений фундаментальных наук при проектировании конструктивных элементов, технологических агрегатов, деталей машин и их теоретических расчетов.
Тарельчатые пружины широко используют в технике для гашения динамических и ударных нагрузок, возникающих в процессе работы машин (амортизаторы, буферные устройства и т.п.). Универсальность и компактность тарельчатых пружин по сравнению с винтовыми позволяет находить им самое различное применение в качестве упругих элементов в узлах станков и машин:
1. Прокатные станы. Например, в системе механического уравновешивания подушек для клетей 8Н8 фирмы ПАМЕЬЫ & ОШсйц Мессашсйе ь.р.а. (Устройство уравновешивания приводится в действие с помощью тарельчатых пружин, установленных на нажимной системе в состоянии постоянного приложения усилия.)
2. Запорная арматура трубопроводов. (Тарельчатая пружина АФ-22-02-008-01, которая прижимает седло клапана к шиберу задвижки ЗМС-80х70к1).
3. Легковые и грузовые автомобили (например, применяется тарельчатая пружина в качестве нажимной пружины сцепления при использовании механических и гидравлических приводов)
4. Подъёмно-транспортное оборудование: подвесные канатные дороги, шахтные парашюты для лифтов, тормоза для строительного и рельсового транспорта.
5. Предохранительные клапаны.
6. Соединительные муфты.
7. Инструментальные зажимные устройства.
8. Компенсаторы люфта в подшипниках.

о = Ое, (2.11)
где О определено выражением (2.10).
На рисунке 2.2 приведена половина осевого сечения тарельчатой пружины, разбитая на треугольные конечные элементы. При моделировании упругого напряженно-деформированного состояния нагруженной тарельчатой пружины методом конечных элементов в качестве граничного условия использовали условие равенства нулю перемещений на границе АО параллелограмма АВСО (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 - Половина осевого сечения тарельчатой пружины, разбитая на
конечные элементы
С учетом вышесказанного, функционал потенциальной энергии (2.6) для тарельчатой пружины имеет вид: