Технологическое обеспечение долговечности подшипниковых узлов машин применением полимерных материалов

• Автор: Гаджиев, Алиасхаб Алиевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 387 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ МАШИН
1.1. Связь эксплуатационных показателей деталей подшипниковых узлов машин с условиями их работы
1.2. Анализ причин изнашивания опор коренных подшипников блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания.
1.3. Анализ отказов подшипниковых узлов подшипников качения корпусных деталей и причины, вызывающие их
1.4. Анализ способов конструктивнотехнологического обеспечения качества и повышения долговечности подшипниковых узлов при ремонте машин
1.4.1. Конструктивнотехнологические способы повышения долговечности подшипниковых узлов подшипниками скольжения.

1.4.2. Конструктивнотехнологические способы повышения долговечности

подшипниковых узлов подшипниками качения

ДЕЛИ и задачи исследований

ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВБ1Х УЗЛОВ С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ
2.1. Методика оценки работоспособности неподвижных соединений подшипниковых узлов с полимерным покрытием
2.2. Моделирование деформационнонапряженного состояния полимерного покрытия при внешнем механическом нагружении.
2.2.1. Моделирование напряженного состояния нагруженного полимерного покрытия при статистическом нагружении.
2.2.2. Моделирование напряженного состояния полимерного покрытия при
динамическом нагружении
2.3. Теоретические основы повышения работоспособности полимерных покрытий сформированных под воздействием силовых полей.
2.3.1. Теоретическая модель воздействия ультразвука на формирование полимерных покрытий
2.3.2. Теоретическое моделирование работоспособности полимерных
покрытий, сформированных в ультразвуковом поле.
2.3.4. Теоретическое обоснование толщины и модуля упругости полимерного покрытия в подшипниковых узлах.
ГЛАВА III. ВЫБОР И РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ
3.1. Объекты исследования.
3.2. Методы и средства обработки композиций в силовых полях
3.2.1. Методика и средства обработки композиций в электромагнитном поле.
3.2.2. Методика и средства обработки композиций в ультразвуковом поле
3.2.3. Методика терморадиационной обработки композициионных расплавов при отверждении.
3.3. Методика исследований сцепляемости полимерных композиций.
3.4. Методика исследования вязкоупругих свойств.
3.5. Методика исследования коэффициента теплопроводности
3.6. Методика исследований теплового расширения.
3.7. Методика исследований деформационнопрочностных свойств полимерных композиций.
3.8. Методика исследований фреттингостойкости эпоксиакрилатных полимерных композиций.
3.9. Методика исследований упругой деформации вкладышей коренных шеек коленчатого вала
3 Методика исследований упругой деформации наружных колец подшипников качения
3 Мелодика исследования статической прочности неподвижных соединений подшипниковых узлов с полимерным покрытиям
3 Методика стендовых испытаний подшипниковых узлов на
долговечность
Методика стендовых испытаний подшипниковых узлов с
подшипниками скольжения на долговечность.
. Методика стендовых испытаний подшипниковых узлов с подшипниками качения на долговечность
ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛАСТОФИЦИРОВАННЫХ ЭПОКСИДНЫХ композиций
4.1. Исследование влияния физических и технологических факторов на
структуру и свойства эпоксидных композиций
4.1.1. Исследование влияния ультразвуковой обработки на структуру и
свойства эластофицированных и модифицированных эпоксидных
композиций
4.1.2. Исследование влияния электромагнитной обработки на структуру
и свойства полимерных покрытий
4.1.2. Исследование влияния терморадиационной обработки на структуру и свойства эластофицированных и модифицированных эпоксидных
композиций
4.2. Влияние пластификатора на прочностные характеристики эпоксидных
композиций
4.3. Влияние наполнителей на механические характеристики эпоксидных композиции
4.3.1. Влияние наполнителя на прочность эпоксиакрилатных композиций
4.3.2. Влияние наполнителя на прочность сцепления покрытий
4.3.3. Влияние наполнителя на твердость покрытий
4.3.4. Влияние дисперсности и некоторых характеристик наполнителя на свойства эпоксидных покрытии
4.4. Влияние толщины наносимого слоя на параметры полимерных покрытий
4.5. Исследование деформационнопрочностных характеристик эпоксиакрилатных композиций.
4.6. Исследование влияния температуры на механические характеристики эпоксиакрилатных композиций.
4.7. Исследование фреттингостойкости эпоксиакрилопластов
ГЛАВА V ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАЬ1ИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ И ВЯЗКОУПРУГИХ свойств
эпоксидных композиций
5.1. Исследование теплопроводности эластофицированнх и модифицированных эпоксидных композиций.
5.2. Исследование теплового расширения эластофицированных и модифицированных эпоксидных композиций.
5.3. Исследование вязкоупругих свойств эластофицированных и модифицированных эпоксидных композиций.
ГЛАВА VI. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ
6.1. Исследование упругой деформации наружных колец подшипников качения
6.2. Исследование упругой деформации опор коренных подшипников
6.3. Исследование статической прочности подшипниковых узлов, восстановленных полимерными материалами.
6.4 Исследование долговечности неподвижных соединений подшипниковых узлов с полимерным покрытием при динамическом нагружении
ГЛАВА VII. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
7.1. Разработка технологического процесса восстановления посадочных мест
корпусных деталей ,.Ш Г
. Методика расчета техникоэкономической эффективности внедрения результатов исследований I
7.3. Расчет техникоэкономической эффективности восстановления
посадочных мест подшипниковых узлов эластофицированными
эпоксидными композициямиI
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.г7
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Высокие удельные нагрузки на поверхность трения и температурная напряженность, определяющие напряжения в антифрикционном слое, остаются главными, лимитирующими ресурс подшипника. Причем первостепенное значение имеют удельные нагрузки на поверхности трения, вызывающие переменные напряжения сжатия и сдвига. Снижение этих напряжений позволит увеличить долговечность подшипника. Большое влияние на долговечность подшипников скольжения оказывают режимы трения и виды изнашивания. Вид изнашивания определяется режимом трения и характеризуется определенным механизмом изнашивания. Анализ отказов подшипниковых узлов подшипников качения корпусных деталей и причин, вызывающих их. Одной из причин отказа подшипниковых узлов является износ посадочных мест подшипников в корпусных деталях и на валах. При износе посадочных мест увеличиваются зазоры между кольцами подшипников и сопрягаемыми поверхностями корпусных деталей и валов, что приводит к переносу осей валов, увеличению вибрации и динамических нагрузок. В результате снижается долговечность подшипников качения, валов, зубчатых колс и других деталей. При посадке подшипника 7 с зазором 0,1 мм его долговечность снижается в 1,5 раза, а с зазором 0,2 мм в два раза по сравнению с долговечностью при посадке с нулевым зазором . Основной причиной снижения долговечности подшипника при увеличении зазора является возрастание нагрузки на центральное тело качения. С увеличением нагрузки с 1,1 до 1, кН долговечность подшипника снижается почти в 3 раза. Износ посадочных поверхностей подшипников качения может служить причиной уменьшения пятна контакта в зацеплении зубчатых колес, выкрашивания и поломки зубьев, самовыключению передач. Так, при износе посадочного отверстия на 0, мм удельная нагрузка на зуб увеличивается на , а ресурс снижается в несколько раз . Эти факты подтвердили такие наблюдения за работой коробок передач, собранных из новых деталей в неотремонтированном корпусе. Ресурс таких агрегатов составлял . Средний износ отверстий корпусов коробок передач автомобиля ЗИЛ0 составляет 0,6. Изза износа посадочных мест подшипников . Наджность машин зависит от наджности ее составных элементов. Среди последних важное место занимает подшипниковые узлы. К1 их насчитывается 0, в Т0К 9, в МТЗ 3, в конструкции зерноуборочного комбайна СК5 Нива 4 подшипника качения. РоаЧЧи
О 0. Рисунок 1. Значительная часть расходов на поддержание машин дорожностроительного комплекса и сельскохозяйственной техники в работоспособном состоянии используется на замену изношенных деталей, в том числе и подшипников качения, затраты на замену подшипников качения за весь срок службы трактора могут достигать его стоимости . Для ремонта сельскохозяйственной техники ежегодно требуется свыше 0 млн. Полигон распределения и кривая функции плотности вероятности износа посадочных мест вторичного вала корпуса коробки передач автомобиля ГАЗ приведены на рисунке 1. Данные по долговечности этих подшипников взяты из отчетов НПО НАТИ 8 и обработаны на ЭВМ ВС, процентный гаммаресурс подшипников 8, 0, 8, соответственно составляет , и ч. Фактический ресурс подшипников качения как новых, так и отремонтированных тракторов значительно ниже планируемых величин. Поэтому разработка мероприятий по повышению долговечности подшипников качения как новых, так и отремонтированных тракторов является актуальной задачей. Исследования технического состояния подшипников качения 9 шасси колсных тракторов класса кН. Износ деталей является основной причиной, ограничивающей ресурс подшипников качения, обследованных трансмиссий, не имеющих принудительной фильтрации масла. Аналогичные исследования подшипников качения трансмиссий колесных тракторов класса кН показали , что ,3 подшипников требовали замены, в том числе ,5 изза износа поверхности качения, бринеллирование, 4,7 поломки сепаратора, 2,8 поломки шариков и колец. Особенностью трансмиссии этих факторов является наличие принудительной фильтрации масла коробки передач и раздаточной коробки. Частицы размером более мкм фильфы не пропускают.