Теоретические основы математического моделирования процесса калибровки отверстий в режиме жидкостного трения

• Автор: Лузгин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

1. Предпосылки развития, современное состояние теории и практики калибровки отверстий в режиме жидкостного трения
1.1 Управление НДС - эффективный способ повышения нагрузочной способности соединений с натягом
1.2 Факторы, определяющие НДС, роль и место смазки при калибровке охватывающих деталей соединений с натягом
1.3 Процессы, происходящие в зоне контакта при калибровке отверстий в режиме жидкостного трения
1.4 Современные теоретические методы исследования гидродинамических эффектов в смазке
1.5 Постановка задач исследования
2. Математическое моделирование калибровки отверстий в режиме жидкостного трения
2.1 Особенности моделируемого объекта
2.2 Расчет НДС инструмента и деформируемой заготовки методом конечных элементов
2.3 Математическая модель нестационарного контактного взаимодействия в системе заготовка-смазка-инструмент
2.4 Программная реализация математической модели контактного взаимодействия в процессе калибровки
2.5 Технологические параметры процесса калибровки и макрогеометрия
калибруемого отверстия
Выводы
3. Экспериментальная проверка адекватности разработанной математической модели
3.1 Планирование вычислительного эксперимента

3.2 Моделирование процесса калибровки отверстия с предварительно
смазанной поверхностью
3.3 Моделирование процессов гидрозапрессовки с подводом смазки от
внешнего источника
Выводы
4. Практическая реализация результатов исследования
4.1 Анализ объектов внедрения
4.2 Особенности процесса калибровки отверстия промежуточной втулки
4.3 Определение условий, обеспечивающих эффективную калибровку
отверстия втулки
Выводы
Основные выводы и результаты
Библиографическое описание
Приложение

В настоящее время в конструкции машин для передачи крутящих моментов и осевых нагрузок широко используются неподвижные соединения с гарантированным натягом (СН), отличающиеся простотой конструкции, лёгкостью центрирования, надёжной работой и высокой технологичностью. Примерами СН являются соединения венцов зубчатых и червячных колёс со ступицами, ступиц колёс с валами, соединения водила планетарной передачи с осями сателлитов и валом, и др.
Эксплуатация соединений в условии постоянно возрастающих нагрузок предъявляет повышенные требования к их нагрузочной способности и прочности. Выход из строя ответственных и крупногабаритных соединений, простой оборудования даже в течение нескольких часов, как правило, оборачивается для предприятия большими материальными потерями.
Проблемы нагрузочной способности (НС) СН и её повышения отражены в работах отечественных ученых A.A. Ильяшенко, Г.А. Бобровникова, А.Г. Рохлина, И.В.Абрамова, Г.Я. Андреева, Н.С.Беляева, И.С. Гречищева, А.В.Щенятского, B.C. Клековкина, Н.С. Сивцева, и зарубежных И. Молера, Б. Парсона, Р. Коха и др. Анализ работ перечисленных авторов показал высокую эффективность технологических методов, основанных на создании выгодной макрогеометрии посадочной поверхности и повышении предела упругого сопротивления охватывающих деталей. Особого внимания заслуживает предварительная калибровка отверстий охватывающих деталей методом упругопластического деформирования (УПД) коническим пуансоном. В результате пластического деформирования, на внутренних слоях охватывающей детали образуются остаточные сжимающие напряжения, повышается порог её упругого сопротивления, что позволяет повысить НС проектируемого СН в 1,6-2 раза [3, 56, 58]. Осуществление процесса калибровки в режиме жидкостного трения (РЖТ) позволяет снизить энергозатраты, исключить повреждения поверхности отверстия и повысить фактическую площадь контакта в результирующем соединении. К прочим достоинствам процесса калибровки относится возмож-

деформации на границах элементов должны быть конечными, даже если они там не определены (непрерывность перемещений и, если необходимо их производных, на границах между элементами).
а - перемещения узлов 1, р к треугольного осесимметричного элемента; 6 - деформации и напряжения в осесимметричном теле
Рис. 2.6. Перемещения, деформации и напряжения в осесимметричной задаче