Главная страница
Электронная библиотека
Котенева Н.В., Максименко А.А., Перфильева Н.В.
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ МАШИН ПРИ СЛОЖНОМ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИН
Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Международный сб. научных трудов: Специальный выпуск – Материалы V международной научно-техн. конф. «Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века» в г. Севастополе 8-11 сентября 1998 г. в 3-х томах. Т.2 – Донецк: ДонГТУ. Вып. 6, 1998 – с.91.
Туе greatest part of the tentatively-stationary joints operates under the conditions of preliminary shift. The report in question aims to investigate the preliminary tightness of a thread joint according to the contact fixity at the complexdinamic loading.
Высокое качество выпускаемых машин определяется не только прочностью, но и жесткостью, как важным критерием надежной работы любой машины.
Жесткость в основном определяется двумя компонентами; собственной и контактной жесткостью. Контактная жесткость (как нормальная, так и тангенциальная) определяет способность поверхностных слоев контактирующих деталей, сопротивляться деформации.
Резьбовые соединения являются одним из распространенных видов условно-неподвижных соединений и зачастую в значительной степени предопределяют в целом работоспособность всей конструкции.
Большую часть резьбовых соединений собирают с предварительной затяжкой. Правильная затяжка соединения – одно из основных условий его надежной работы.
Одним из факторов, вызывающим в динамически нагруженном соединении уменьшение силы предварительной затяжки, являются касательные контактные деформации по стыковым поверхностям и в резьбе.
В условиях сложного динамического нагружения контактные колебания возникают одновременно в нормальном и тангенциальном направлениях. Причем, в каждый момент времени на касательные контактные колебания резьбового соединения оказывает влияние нормальная составляющая динамической силы.
Для оценки упругих нормальных колебаний за основу берется уравнение Крагельского-Демкина для расчета сближения шероховатых поверхностей. Дифференциальное уравнение нормальных контактных колебаний в резьбовом соединении получено путем разложения в ряд Тейлора. Коэффициенты ряда определяются по рекуррентным формулам. Касательные контактные колебания при сложном динамическом нагружении также описываются дифференциальным уравнением, решение которого находится методом разложения в степенные ряды. При этом касательное смешение является функцией от нормального смещения в каждый момент времени [1-3].
Исследования на плоских стыках показали, что связь между усилием сдвига и касательной контактной деформацией в другой области выполняйся соотношением
δ=kττ,
где: kτ – коэффициент касательной контактной податливости.
С увеличением касательных контактных деформаций повышается контактная податливость и, как следствие, коэффициент основной нагрузки.
Увеличение коэффициента основной нагрузки снижает контактную жесткость стыка, что приводит к возникновению дополнительных усилий в стержне и резьбе болта; стык раскрывается, нарушается его герметич ность, возможно свинчивание гайки.
Данный метод расчета дает возможность определять достаточную силу предварительной затяжки , удовлетворяющую условиям герметичности и плотности (жесткости) стыка. Последнее является необходимым условием обеспечения прочности резьбовых соединений при сложном динамическом нагружении.
Список литературы:
1. Максак В.И. Предварительное смещение и жесткость механического контакта. – М.: Наука, 1975. – 61 с. 2. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчета на трение и износ. – М.: Машиностроение. 1977. – 526с. 3. Максименко А.А. Динамика механического контакта в пределах трения покоя. Дисс... докт. техн. наук: Барна- ул, 1995. – 247с.
Вверх
Электронная библиотека
Главная страница