Обобщенный синтез механизмов с высшими кинематическими парами по критериям долговечности

• Автор: Воробьев, Юрий Валентинович
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 414 c. : ил. + Прил. (107 с. : ил.)

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

СИНТЕЗА И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ. ОБРАЗУЮЩИХ

ВЫСШУЮ КИНЕМАТИЧЕСКУЮ ПАРУ

1.1. Некоторые общие принципы образования сопряженных профилей

1.2. Анализ факторов, влияющих на долговечность поверхностей, образующих высшую кинематическую
пару

1.2.1. Напряженное состояние в деформативной зоне

1.2.2. Контактная фрикционная усталость

1.2.3. Износ поверхностей контакта

1.2.4. Трение в высшей кинематической паре

1.3. Выводы по разделу и задачи исследования

ТЕРМИНОЛОГИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
2: ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОБОБЩЕННОГО СИНТЕЗА ПЛОСКИХ МЕХАНИЗМОВ С ВЫСШИМИ КИНЕМАТИЧЕСКИМИ ПАРАМИ
2.1. Теория и математический аппарат обобщенного
синтеза механизмов с высшими кинематическими парами
2.2. Решение для случая преобразования вращательного
движения ведущего звена во вращательное движение ведомого
2.3. Решение для случая преобразования вращательного движения ведущего звена в поступательное движение ведомого
2.4. Проектирование профиля ведомого звена
2.4.1. Алгоритм наращивания профиля по кускам
2.4.2. Восстановление профиля ведомого звена
2.4.3. Определение положения центра логарифмической спирали на стыкуемых участках профиля
ведомого звена

2.5. Аналитическое определение координат контактной точки с использованием полоид
2.6. Определение закона движения ведомого звена на основе принятых критериев
3. РЕГУЛЯТИВНЫЕ УСЛОВИЯ ЗАДАЧИ СИНТЕЗА ПО КРИТЕРИЯМ
ДОЛГОВЕЧНОСТИ
3.1. Корректность постановки задачи синтеза по критериям долговечности
3.2. Аналитическая связь параметров критерия с координатами контактной точки и определение исходных параметров синтеза
3.2.1. Случай преобразования вращательного движения ведущего звена во вращательное движение ведомого
3.2.2. Случай преобразования вращательного движения ведущего звена в поступательное движение ведомого
3.3. Основания для выбора критериев долговечности
4. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ В ДЕФОРМАТИВНОЙ
ЗОНЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТОДОМ ФОТОУПРУГОСТИ
4.1. Методика экспериментального определения напряжений в деформативной зоне криволинейных поверхностей
4.1.1. Обоснование выбора метода экспериментального исследования напряженного состояния
4.1.2. Установка для исследования напряженного состояния в деформативной зоне звеньев, образующих высшую кинематическую пару
4.1.3. Материал моделей и определение цены полосы
модели
4.1.4. Цель экспериментов и методика их исполнения
4.2. Доследование напряженного состояния поверхностного слоя при действии нормального усилия

%.3. Анализ напряженного состояния поверхностного слоя при действии нормального и касательного усилий
4.4. Исследование локального коэффициента сцепления поверхностей
4.5. Некоторые особенности напряженного состояния
при контактировании криволинейных поверхностей
4.5.1. Злияние шероховатости поверхности на величину напряжений
4.5.2. Взаимодействие поверхностей качения в двух
экстремальных случаях нагружения
4.5.3. Напряженное состояние при наличии полимерного покрытия
4.5.4. Влияние динамики нагружения на напряженное состояние контактирующих поверхностей
4.5.5. Сопоставление экспериментальных данных с существующими расчетами контактных касательных напряжений
4.6. Выводы по разделу
5. АНАЛИТИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ВЫСШЕЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПАРЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ РАЗРУШЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТИ
5.1. Теоретическое исследование распределения контактных касательных напряжений вдоль линии контакта криволинейных поверхностей (плоская задача)
5.2. Определение напряжений на поверхности контакта криволинейных тел при действии нормального и касательного усилий
5.2.1. Расчетная схема
5.2.2. Напряжения от действия касательной нагрузки контакта
5.2.3. Напряжения от действия нормальной нагрузки контакта

проходящей через точку К , к межосевой линии). Исходя из схемы,
представленной на рис. 2.1, имеем
(0102-ОцР)Ыар>
хЧРК,е>)~сигс соэ 1 7Т7Г’
г [РК2Ч0,а!-О,Р)2-2РК(0н02-01Р)соьр>]'/г
п/п РК • sin.fr
У(РК,р>)=с10-агсзъа тт75->
[РКа1-(0ч02-0чР)2-2РК:С0ч02-О^Р)соз9>]
при этом 0ЧР=4^- *0,0,/ С-1+ 4^-) » где ф и у угловые
1 с!ч> л
перемещения ведущего и ведомого звеньев.
При произвольном положении полюса кривой (2.1) зависимости и 0 (РК, приведены в приложении 17.
Таким образом, задача локально сводится к выбору параметров РК и , удовлетворяющих принятым критериям. Решение ее в общем виде возможно посредством использования области определения функции ^(.9) в виде неравенства пах ^(0)^ $(0)> пйп. $ С0") с последующим построением искомой функции $40). Решение целесообразно осуществлять в два этапа. Первый этап состоит в поиске области определения функции ^(0) , удовлетворяющей главному критерию - критерию долговечности. Второй - в сужении этой области по каждому из остальных критериев и выборе в полученной области искомой функции $40)
Критерий долговечности зависит от силового и кинематического взаимодействия контактирующих поверхностей, которое, в свою очередь, определяется локальными свойствами кривых, образующих сопряженные профили. Отсюда критерий долговечности имеет вид.
Кк ^ ( Ра, ^ — ко,
где Рп - нормальное усилие; и - радиусы кривизны сопряженных профилей; иск- скорость скольжения поверхностей; {а| Ра} - совокупность параметров, оказывающих влияние на значения критерия.
В СВОЮ очередь Ра= Ргг (2 Рс, р И (РК, ^> -^7) ,