Конструктивно-технологическое обеспечение фрикционно-усталостных свойств зубьев зубчатых колес авиадвигателей

• Автор: Замятин, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 252 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ДОСТИЖЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ ОЦЕНКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФРИКЦИОННО-УСТАЛОСТНЫХ СВОЙСТВ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ АВИАДВИГАТЕЛЕЙ
1.1. Требования, предъявляемые к зубчатым колесам и передачам современных и проектируемых авиадвигателей
1.2. Конструктивные особенности и параметры, материалы
и технологии изготовления объектов исследования
1.3. Методы оценки основных критериев состояния и фрикционно-усталостных свойств рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес
1.4. Особенности эксплуатационной повреждаемости зубьев зубчатых колес двигателей воздушных судов
1.5. Способы обеспечения работоспособности активных участков зубьев
1.6. Цель, задачи и общие методы исследований
Глава 2. ИСХОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Системно-параметрическая модель объектов рассмотрения
2.2. Принятые подходы и принципы расчетно-аналитических
и экспериментальных изысканий
2.3. Планирование и статистическая обработка результатов парных экспериментов
2.4. Движение к оптимальным факторным пространствам
2.5. Построение множественных математических моделей в

нелинейных (в том числе близких к оптимальным) факторных областях
Выводы по главе
Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УСЛОВИЙ КОНТАКТИРОВАНИЯ И ФРИКЦИОННО-УСТАЛОСТНЫХ СВОЙСТВ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ АВИАДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Методика оценки геометрических параметров фрикци-онно активных участков профилей зубьев и их зацепления
3.2. Кинематический анализ
3.3. Алгоритм изучения закономерностей макроконтактирования зубьев серийных зубчатых колес
3.4. Расчет пути фрикционного взаимодействия зубьев
3.5. Анализ свойств реального контакта и ресурса активных поверхностей зубьев
3.6. Результаты расчета геометро-кинематических характеристик изученных зубчатых зацеплений
3.7. Закономерности номинального контактирования зубьев серийных зубчатых колес авиадвигателей
3.8. Влияние основных факторов на свойства реального контакта и ресурс зубьев
Выводы по главе
Глава 4. РАЗРАБОТАННЫЕ И ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ С ИХ ПОМОЩЬЮ ИССЛЕДУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ
4.1. Общая характеристика специальной установки УФУ-4А РГАТА модельного испытания зубьев на фрикционную усталость
4.2. Выбор схемы основного модуля установки УФУ-4А РГАТА
4.3. Устройство и принцип действия созданной установки

для испытания на фрикционную усталость
4.4. Методика определения параметров фрикционной усталости по результатам испытания на разработанной установке
4.5. Другие испытательные средства
Выводы по главе
глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ФРИКЦИОННО-УСТАЛОСТНЫЕ СВОЙСТВА ЗУБЬЕВ СТАЛЬНЫХ И ТИТАНОВЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
5.1. Входные факторы при проведении испытаний и технологии их варьирования
5.2. Определение параметров и целесообразности конструктивной модификации активных поверхностей зубьев
5.3. Сравнительные испытания принятых вариантов материалов и технологий
5.4. Статистический поиск оптимальных технологических режимов обработки зубьев
5.5. Установление параметров фрикционной усталости принятых материалов и технологий
5.6. Закономерности повреждаемости технологически улучшенных стальных поверхностей в условиях работы активных участков зубьев
5.7. Особенности фрикционной повреждаемости альфирован-ных титановых поверхностей при их перекатывании с проскальзыванием
Выводы по главе
Глава 6. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФРИКЦИОННО-УСТАЛОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗУБЬЕВ СТАЛЬНЫХ И ТИТАНОВЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС АВИАМОТОРОВ

зависит в основном от состава, строения, структуры, твердости, однородности, остаточной напряженности слоя 4. В нем при знакопеременном нагружении зарождаются и развиваются различного рода микроповреждения, перерастающие в источник потери работоспособности зубьев. В свою очередь, состояние и ресурс слоя 4 в значительной степени зависят от природы, состава и строения подложки 5 и особенно пленки 3, через которую внешние воздействия передаются несущим объемам. Существенное влияние на интенсивность и физику отказов фрикционно активных поверхностей зубьев оказывают параметры их макрогеометрии, продольного и профильного модифицирования.
При накоплении исходной информации, необходимой для обеспечения требуемых фрикционно-усталостных показателей объектов исследования, зубчатое зацепление моделировалось открытой технической системой, описываемой параметрическим уравнением
У (2 У!) - Г (<2 ХК(0СН), 2 ХК(С0П), 2 Хт(0сн), 2 ХТ(С0П),
Хэ (0СН), 2 Хэ (С0П) >; Хч; I). 48)
и представленной на рис. 6.
В выражении (8) и на рис. 6: У - группа выходных фрикционно-
усталостных единичных параметров у±; 2 Хк, 2 Хт, 2 Хэ - соответственно комплексы конструктивных, технологических и эксплуатационных основных (осн) и сопутствующих (соп) входных факторов и их сочетаний; Хч - человеческий фактор; I - время; ш, к - шестерня 1 и колесо 2; БПЗ - фрикционно активные поверхности зубьев; МГШ - макро-геометрия и шероховатость; ФМС - состав, состояние и физико-механические свойства слоев 3 и 4 (см. рис. 5).
Совокупность 2 Хк образуют: макрогеометрия активных поверх-
ностей зубьев; очертания и площадь номинального касания зубьев.