Технологическое обеспечение прочности и жесткости резьбовых соединений при сборке с применением анаэробных материалов

• Автор: Кочетков, Денис Викторович
• Шифр специальности: 05.02.08, 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 210 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.
1 АНАЛИЗ ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

1.1 Опыт применения резьбовых соединений в машиностроении

1.2 Существующие модели и методики конструкторскотехнологического проектирования резьбовых соединений
1.3 Анализ конструкторскотехнологических методов обеспечения качества резьбовых соединений
1.4 Анализ производственных и литературных данных по применению анаэробных материалов при сборке резьбовых соединений

Выводы. Задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ АНАЭРОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
2.1 Разработка и исследование функциональной модели резьбового соединения при частичном заполнении анаэробным материалом резьбового зазора
2.2 Разработка и исследование функциональной модели резьбового соединения при полном заполнении анаэробным материалом
резьбового зазора
2.3 Влияние анаэробных материалов на статическую прочность
и жсткость резьбовых соединений.
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА СБОРКИ. МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ ДЕТАЛЕЙ
3.1 Моделирование резьбовых соединений при применении метода конечных элементов
3.2 Исследование влияния анаэробных материалов на напряжннодеформированное состояние и эксплуатационные характеристики резьбовых соединений
3.3 Определение рациональных технологических параметров при сборке резьбовых соединений с анаэробными материалами.
3.4 Многокритериальный подход к оценке прочности материалов деталей резьбовых соединений.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕ1 ГИЙ ПРИ СБОРКЕ С АНАЭРОБНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.
4.1 Методика и анализ результатов экспериментальных исследований статической прочности резьбовых соединений.
4.1.1 Оборудование, приборы и анаэробные материалы, применяемые
при экспериментальных исследованиях
4.1.2 Сборка, испытание и анализ результатов исследования прочности резьбовых соединений
4.2 Методика и анализ результатов экспериментальных исследований жсткости резьбовых соединений.
4.2.1 Оборудование, приборы и анаэробные материалы, применяемые при экспериментальных исследованиях
4.2.2 Сборка, испытание и анализ результатов исследования
жсткости резьбовых соединений
4.3 Методика и анализ результатов экспериментальных исследований циклической прочности резьбовых соединений.
4.3.1 Оборудование, приборы и анаэробные материалы, применяемые
при экспериментальных исследованиях.
4.3.2 Сборка, испытание и анализ результатов исследования циклической прочности резьбовых соединений.
Выводы.
5 РАЗРАБОТКА НОВОГО СПОСБА СБОРКИ И СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ АНАЭРОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ. ПРИМЕМЕРЫ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
5.1 Разработка и исследование нового способа сборки резьбовых соединений с применением анаэробных материалов.
5.2 Система технологического обеспечения эксплуатационных характеристик резьбовых соединений при сборке с применением анаэробных материалов
5.3 Примеры совершенствования резьбовых соединений при сборке
с анаэробными материалами
5.3.1 Совершенствование резьбового соединения штока и тяги пневмогидропривода шарового крана
5.3.2 Совершенствование резьбового соединения штока и поршня пневмогидропривода шарового крана
5.3.3 Совершенствование резьбового соединения шпильки и гайки пневмогидропривода шарового крана
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Такие стали обладают высокой пластичностью, позволяют изготавливать большие партии резьбовых деталей методом холодной высадки или штамповки заготовок с последующей накаткой резьбы. Легированные стали Х, ХГСА применяют для изготовления высоконагруженных деталей при переменных и. Для работы при высоких температурах, в коррозионных и арессивных средах резьбовые детали изготавливают из коррозионностойких, жаростойких, жаропрочных и других сталей с высоким содержанием хрома или хрома и никеля. В специальных конструкциях, к которым предъявляются жсткие требования по массе самолты применяют крепжные детали из титановых сплавов ВТ , ВТ. При этом их прочность близка к деталям, изготовленным из высоколегированных сталей, при массе, приблизительно в два раза меньшей, кроме того, они обладают высокой антикоррозийной стойкостью 5, , , , , , . В настоящее время прочность материалов как болтов так и гаек регламентируется соответственно ГОСТ Р 7, ГОСТ Р 8. В данных стандартах все материалы, применяемые для изготовления болтов, разбиты на классов прочности, а материалы, применяемые для изготовления гаек на 7 классов прочности. Кроме характеристик прочности в ГОСТ Р 7 приведены значения относительного удлинения и сужения после разрыва , , тврдости, ударной вязкости, напряжений от пробной нагрузки, разрушающего крутящего момента, предела прочности при растяжении на косой шайбе, прочности соединения головки со стержнем при ударе молотком. Среди перечисленных показателей механических и физических свойств материалов болтов основными являются показатели прочности сгй, сгт. Это связано с тем, что традиционные методы оценки прочности конструкций критерии прочности, основанные на экспериментальнотеоретическом подходе включают в себя, как правило, только предел прочности и или условный предел текучести материала. При этом следует отметить, что пределы прочности и текучести не являются инвариантными к условиям эксплуатации показателями. Поэтому не случайно рекомендации приведнных выше ГОСТов распространяются только на случай статического нагружения РС при температурах до С. Известные в настоящее время способы получения резьбы отличаются большим разнообразием. Наибольшее распространение в промышленности нашли нарезание и накатывание резьбы. Электрофизические, электрохимические и другие способы имеют ограниченную область применения обработка материалов с высокой тврдостью, хрупкостью и тому подобное 5, 9, , , , , , , . Более подробно способы формирования резьбы и достигаемые при этом показатели рассмотрены в разделе 1. Вид покрытия для определнного материала выбирают по ГОСТ . Выполнение сборки РС требует осуществления поступательного и вращательного сборочного движения. РС собирают преимущественно путм приложения к резьбовым собираемым деталям внешнего крутящего момента, ударновращательных импульсов, осевых сил. В зависимости от силового воздействия на собираемые резьбовые детали при их сборке способы сборки РС можно разделить на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и другие. Выбор необходимого способа сборки зависит от требуемой точности соединения, качества, размеров и массы собираемых деталей, их конструктивных особенностей, серийности выпуска изделий. Для сборки РС используют автоматическое и полуавтоматическое оборудование, ручные машины и ручной сборочный инструмент 3, , . Многие конструкторскотехнологические решения раздел 1. РС, в условиях крупносерийного и массового производства реализовать сложно, так как автоматизация их сборки будет требовать значительных затрат. В тоже время, например, применение при сборке анаэробных материалов АМ практически не усложняет процесс сборки и его автоматизацию. Взаимосвязь конструкторской и технологической подготовки производства приводит к тому, что повышение эффективности технологического обеспечения невозможно без оптимального конструирования и наоборот, то есть необходимо осуществлять комплексное конструкторскотехнологическое проектирование соединений , , , . Резьбовые детали работают при высоких статических и динамических нагрузках от затяжки и внешних сил.