Введение к работе
Актуальность темы. Широкое использование автомобилей высокой проходимости. которые от базовых моделей отличаются конструкцией ведущих управляемых мостов (ВУМ),требует проведения комплексных исследований этого агрегата для повышения его надежности.В условиях ужесточения требования по металлоемкости, необходимая и экономически целесообразная надежность агрегата обеспечивается прежде всего уровнем совершенства методов проектирования и доводки конструкций. Соответствие машины, агрегата, детали заданным требованиям наиболее достоверно можно оценить в эксплуатации, но этот метод оценки длителен и требует больших затрат,поэтому важное значение имеет совершенствование методов оценки в стендовых условиях. Решение задач создания рациональных по надежности и материалоемкости конструкций требует установления новых закономерностей, в частности,влияния конструктивно—технологических «акторов на усталостную долговечность, а также разработки методологии проектирования и доводки.В связи с тем, что сложная научно-техническая проблема обеспечения требуемой усталостной долговечности деталей автомобилей не полностью решена, тема диссертации является актуальной.
Цель работы - разработка методов проектирования и доводки деталей ходовой системы грузовых автомобилей по результатам ускоренных стендовых испытаний на усталость.
Обьекты исследований - ВУМ грузовых автомобилей КамАЗ.
Методы исследований.Применены теория вероятностей и математическая статистик а,гипотезы суммирования усталостных повреждений ,теори я обыкновенных дифференциальных уравнений, методы электротензометрии и ускоренной оценки долговечности машин.
Научная новизна. Выявлены закономерности распределения долговечности деталей.лимитирующих надежность ВУМ. Разработана методика проектирования деталей ходовой системы автомобилей по критерию стендовой нормативной долговечности,эк ви валентной заданному эксплуатационному ресурсу. Обоснована методика ускоренной доводки деталей ходовой системы с оценкой соответствия деталей нормативной долговечности и нормам прочности в стендовых условиях. Предложен расчетно—экспериментальный метод построения кривой усталости деталей сложной Формы по результатам испытаний небольшого числа деталей. Разработана методика определения режимов испытания зубчатых колес ВУМ на. усталость по контактным и иэгибным напряжениям с учетом заданной долговечности, кинематических параметров и статистических данных по пробегам автомобилей на различных передачах. Установлены зако-
- 2 -номерности влияния геометрических размеров, термообработки, остаточных напряжений на долговечность несущих деталей ВУМ.
Практическая ценность. На основе разработанных методик проектирования и доводки выполнен комплекс расчета и стендовых испытаний ряда групп деталей ВУМ (несущие узлы и соедине-ния,детали трансмиссий). Разработана методика расчета с учетом усталости шпилек Фланцевого соединения с посадочной хвостовой частью. Обоснованы нормы прочности деталей лимитирующих надежность ВУМ по условию их жесткости, прочности и долговечности. Предложены конструкторско-технологические мероприятия, повышающие долговечность деталей ВУМ и способ повышения сопротивления усталости шаровых опор поворотных цап« ВУМ наведением монтажных напряжений сжатия (Патент РФ N ! 1552520). На основе расчета распределения контактных давлений по длине соединения с гарантированным натягом кожуха полуоси с картером определено условие появления «реттинга в соединении. Разработаны нормы прочности деталей ВУМ.
Реализация работы. Нормы прочности ВУМ использованы при разработке РД "Нормы прочности мостов транспортных средств" в Управлении по развитию автомобильной промышленности Роскомма-ша. На основе предложенной методики проектирования ВУМ разработаны и запатентованы в РФ конструкции узлов, мостов пе_рспек-тивных моделей автомобилей КамАЗ.
Апробация работы.Основные положения диссертации доложены на НТК КамАЗ-Камский политехнический институт, г.Набережные-Челны , 1988 г.; на Всесоюзной НТК "Ускоренные методы испытания машин и агрегатов",г. Челябинск,1991 г.; на пятом Всесоюзном НТС "Динамика и прочность автомобиля" , г. Москва, 1992 г.; на второй Международной конференции "Новые технологии в машиностроении", г. Харьков,1993 г.
Пубпик ацииПо теме диссертации опубликовано 30 печатных рабо Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, включающего 135 наименований, приложений и содержит 217 страни машинописного текста, 50 рисунков, 17 таблиц и 20 приложений.
