Повышение долговечности ведущих мостов тракторов и автомобилей путем восстановления корпусных деталей бандажированием

• Автор: Шестаков, Андрей Олегович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Обоснование объекта исследований

1.2. Анализ условий работы и нагруженного состояния базовых деталей ведущих мостов

1.3. Характер повреждений и анализ дефектного состояния деталей.

1.4. Анализ известных способов восстановления корпусных деталей.

1.5. Структурная модель исследовательской работы

1.6. Выводы и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ ВЕДУЩИХ МОСТОВ МОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ БАНДАЖИРОВАНИЕМ

2.1. Основные положения рабочей гипотезы.

2.2. Разработка общей модели напряженного состояния рукава полуоси трактора МТЗ и кожуха дифференциала ведущего моста автомобиля КамАЗ
2.2.1. Расчет напряжений в рукавах полуосей при максимальном окружном усилии при движении вперед при спокойной езде
2.2.1.1. Определение моментов инерции и сопротивления сечения в месте установки опорного подшипника
2.2.2. Определение запаса усталостной прочности.
2.2.3. Расчет напряжений в рукавах полуосей при движении трактора вперед с преодолением препятствий
2.2.3.1. Определение моментов инерции и сопротивления сечения в месте установки навесных орудий
2.2.4. Определение нагрузок на рукава полуосей при торможении
2.2.5. Определение нагрузок на рукава полуосей при повороте трактора и в режиме скольжения
2.2.6. Результаты расчета напряженного состояния кожуха дифференциала ведущего моста автомобиля КамАЗ
2.3. Анализ напряженного состояния многослойного ленточного бандажа.
2.4. Оптимизация формы и геометрических параметров бандажного кольца
2.5. Выводы.
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Методика анализа конструктивных особенностей и дефектов корпусных деталей ведущих мостов
3.2. Методика анализа напряженного состояния базовых деталей ведущего моста
3.3. Методика определения оптимальных значений параметров бандажирования.
3.4. Методика испытаний полых деталей на прочность
3.5. Методика исследования структурного состояния восстановленных деталей и определения микротвердости
3.6. Методика определения остаточных напряжений.
3.7. Методика испытаний на усталостную прочность.
3.8. Методика сравнительных ресурсных испытаний.
3.9. Экспериментальное устройство для восстановления посадочных мест под подшипник многослойным бандажированисм
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Результаты регрессионного анализа режимов многослойного бандажирования.
4.2. Результаты испытаний на усталостную прочность
4.3. Результаты прочностных испытаний восстановленных деталей на статическое растяжение и сжатие.
4.4. Результаты сравнительных структурных исследований и определения микротвердости
4.5. Результаты исследований остаточных микронапряжений.
4.6. Результаты определения односторонних сборочных натягов.
4.7. Результаты эксплуатационных испытаний
к 4.8. Технологический процесс восстановления деталей бандажированием.
4.9. Выводы
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Не исключается также разработка нового отличного от других способа или применение целой комбинации нескольких уже известных. Целесообразным считается также рассмотрение возможности многократного восстановления детали . Анализ условий работы детали в механизме, величины и знака приходящихся нагрузок, видов изнашивания и характера происходящих в механизме разрушительных процессов , позволяет оценить сложность проблемы создания высоконадежного изделия, способствует выбору рационального технологического процесса и оборудования для этих целей, инструмента, а также режимов обработки. Для реализации и тиражирования способа восстановления в качестве объекта исследований выбирается ответственная и интенсивно изнашиваемая деталь, встречаемая во многих сборочных единицах . С позиций массовости, требуемых повышенных показателей ресурса и эксплуатационной безопасности наибольший исследовательский интерес вызывают объмные детали, воспринимающие крутящий момент. Одними из малоизученных представителей сложных, ответственных и металлоемких деталей являются корпусные детали задних мостов мобильной техники . До настоящего времени подобные детали, в частности рукава полуосей рисунок 1. Процесс изготовления новых деталей взамен изношенных сопровождается использованием сложного оборудования, при этом затрачивается большое количество электроэнергии и расходуется значительное количество стали . Вследствие того, что областью практического применения данных деталей являются ресурсоопределяющие элементы тракторов и автомобилей ведущие мосты, к их состоянию предъявляются повышенные требования, особенно жесткие к сохранению работоспособности . К технологиям, обеспечивающим дополнительный запас прочности, являющимися малоотходными и не требующими для осуществления сложного технологического оборудования, относятся способы восстановления, предусматривающие установку дополнительной ремонтной детали. Одной из разновидностей является принятый в данной работе в качестве объекта исследований малоизученный способ многослойного бандажирования. Применение стальной ленты в качестве материала для изготовления бандажа посадочных мест под подшипники позволит сократить потери металла в стружку и расход наплавочных материалов . Рисунок 1. Рукав полуоси ведущего моста трактора МТЗ
1. Рукава полуосей, относящиеся к классу корпусных деталей, являются ответственными деталями заднего моста колесного трактора, от их прочности и жесткости зависит его надежность и безопасность эксплуатации ,. Детали конструктивно закреплены на корпусе заднего моста и являются частью остова ходовой части трактора рисунок 1. Внутри рукавов 1 на радиальных подшипниках 2 установлены полуоси 3, передающие крутящий момент от двигателя через детали трансмиссии на задние ведущие колса 4 машины. Сверху на наружной поверхности корпусных деталей закреплены опорные элементы остова машины. Из теории динамики трактора известно, что при движении на колса трактора и детали заднего моста действуют следующие силы рисунок 1. Гк расчетный радиус колеса, м. Рисунок 1. Рисунок 1. Силы, действующие на ведущее колесо трактора
В связи с неравномерностью нагрузок на колесах, возникающих по различным причинам, при расчетах увеличивают значение подведенного к колесу момента на . Рмах 0,7 Мт тр Цтр ГК 1. Кг р 1. К коэффициент перераспределения массы при торможении, принимается К, 0,9 . Ш2 д 2 К2 1. К2 1,1 . И т д2 ф1 фб 1. В расстояние между колсами, м. К2 1. Следует отметить, что воздействие вышеуказанных сил на корпусные детали заднего моста проявляется поразному. Н М крутящий момент. При этом необходимо указать, что крутящий момент колсам передатся через цепочку трансмиссии, последним звеном в этой цепочке являются полуоси. Конструктивно полуоси размещены в корпусных деталях таким образом, что последние не подвержены воздействию крутящего момента Мкр. Т тормозное усилие, Н 6 сила тяжести, Н. Возникновение инерционных сил на участке торможения нереально, поскольку остановка машины производится на незначительном по длине участке пути.