Установление возможностей механических методов обработки в обеспечении контактной жесткости цилиндрических деталей с использованием разработанной автоматизированной системы научных исследований

• Автор: Захаров, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 195 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Анализ состояния вопроса.

1.1. Контактная жесткость деталей.

1.2. Методы определения контактной жесткости.

1.3. Технологическое обеспечение контактной жесткости деталей

1.4. Автоматизация научных исследований

2. Теоретическое установление взаимосвязи контактной жесткости деталей от условий обработки и нормализация испытаний.

2.1. Получение теоретических зависимостей.

2.2. Нормализованная методика определения нормальной контактной жесткости

3. Проектирование автоматизированной системы.

3.1. Выбор датчиков контроля силы и контактных перемещений.
3.2. Проектирование усилителя датчика контактных перемещений.
3.3. Проектирование усилителя датчиков прикладываемой нагрузки
3.4. Источник питания системы
3.5. Соединение усилителей датчиков с ЭВМ
3.6. Разработка программного обеспечения для ЭВМ.
3.7. Погрешности, возникающие при измерении контактной жесткости.
3.7.1. Оценка погрешности измерения контактных перемещений .
3.7.2. Оценка погрешности контроля прикладываемой нагрузки.
3.7.3. Расчет погрешности, возникающей при
неравномерности нагружения.
4. Экспериментальные исследования влияния условий обработки
на контактную жесткость
4.1. Математический аппарат, используемый при
проведении экспериментов
4.2. Определение числа нагружений.
4.3. Материалы и физикомеханические характеристики.
4.4. Оборудование и приборы.
4.5. Результаты экспериментальных исследований
5. Реализация результатов исследований и расчет эффекта от исползования результатов исследований
5.1. Реализация результатов исследований
5.2. Эффект от использования АСНИ.
Основные результаты и выводы
Список литературы


Б. Дсмкипым для степенного распределения вершин выступов []. М.Г. Косов [] проводил сравнительный анализ методов расчета контактной жесткости конических стыков по объемной и квазиобъем ной моделям. Выявлено, что недостатком квазиобъемной модели является невозможность непосредственного расчета соединений некруглого сечения, в то время как объемная модель допускает такой расчет. Таким образом, видно, что различные методы обработки поверхностей оказывают различное влияние на контактную жесткость. Как видно из вышеизложенного, что для определения контактной жесткости деталей основная сложность заключается в определении контактных перемещений. Как известно, наблюдаемые контактные перемещения определяются деформированием микровыступов и волн. Величина их, естественно, в основном зависит от формы сопрягаемых поверхностей, микро-и макрогеометрии и волнистости, а также от свойств материалов. Контактные сближения при центральном нагружении не следуют линейному закону: в области малых давлений сближения растут гораздо интенсивнее, чем в области больших давлений (Рис. Эта нелинейность связана с ростом фактической площади контакта при увеличении нагрузки и наблюдается и наблюдается как при первичных нагружениях, так и при повторных. Первое сжатие поверхностей обычно происходит с местными пластическими деформациями; при этом нагрузочные и разгрузочные кривые не совпадают. Повторные нагружения при отсутствии смещения происходят, как правило, упруго вследствие упрочнения материала микровыступов. Рис. Контактные перемещения, как и собственные упругие перемещения, могут вызывать значительную концентрацию нагрузки с сопрягаемых деталях. Например, деформации подшипников приводят к существенному смешению пятна контакта или даже к кромочному контакту консольных или несимметрично расположенных между опорами зубчатых колес. Вместе с тем, контактные перемещения в сопряжении способствуют выравниванию давления в этом же сопряжении, например давления между витками в резьбе и по поверхности стыка деталей, стянутых болтами. Многоцветные печатные машины при необходимости точного совмещения отпечатков и т. Контактирующие поверхности имеют большие размеры, при которых неизбежны отклонения от правильной геометрической формы. Машины, особенно станки, имеют большое число незатянутых направляющих и опор, в которых давления относительно малы, что связано с необходимостью длительного сохранения точности. В прецизионных станках эти давления особенно малы. Многие контактирующие детали имеют низкую жесткость, что приводит к неравномерному распределению давлений и соответственно контактных деформаций по поверхности под нагрузкой. Упругие перемещения в стыках машин зависят от большого числа факторов (шероховатости поверхности, отклонений от правильной геометрической формы, распределения давления по площади и др. Поэтому существует множество различных методик определения контактной жесткости. Все они по принципу работы похожи, но в каждой из них есть свои особенности. Определение контактных перемещений. Измерительный прибор закрепляют на одной из контактирующих деталей, а измерительный наконечник его упирают в плоскость контакта на другой детали (Вис. Рис. Схемы измерения контактных перемещений а, б - микромерами, в - экстензометром. Место крепления прибора должно быть по возможности ближе к поверхности контакта. Возможно измерение контактных перемещений с помощью экстензометров (Рис. З., в), однако они неудобны в употреблении и имеют недостаточную для ряда измерений чувствительность. Распределение контактных перемещений но площади стыка. Для этого сверлят отверстия в одной из деталей, в которых укрепляют микромеры (Рис. Рис. Рис. Измерение контактных перемещений: а - микрометрами; б - пластмассовыми датчиками с тензометрами сопротивления. При измерении контактных перемещений измерительные наконечники упирают в сопряженную поверхность или в специальные упоры. Затем контактную жесткость рассчитывают по формуле (1. В работе [] контактную жесткость плоских и цилиндрических соединений определяли на специальной установке (Рис.