Содержание к диссертации
ВВЕДШИЕ 2
Глава I. Динамические нагрузки в приводах машин и влияние упругих муфт на снижение уровня динамических нагрузок 4
1.1. Свойства упругих муфт 5
1.2. Расчет нагрузок, действующих на муфты q
1.2.1. Нагрузки при жесткой муфте 7
1.2.2. Нагрузки при упругой муфте 8
1.3.Заключение 29
Глава 2. Комплекс испытательных машин и некоторые ре зультаты испытаний 31
2.1. Одношпиндельная машина УИМ-1 31
2.2. Двухшпиндельная машина УИМ-2. 36
2.3. Двухшпиндельная машина УИМ-2М 40
2.4. Четырехшпиндельная машина УШ-3. 43
2.5. Машина для динамических исследований упругих муфт ДИМ-1 44
2.6. Примеры использования машин УИМ 48
Глава 3. Структура и прочность полимеров, применяемых как машиностроительные материалы 56
3.1. Основные факторы, влияющие на прочность эластомеров (резин) при циклическом нагружении 56
3.2. Особенности структуры и некоторые свойства линейных полимеров. 63
3.3. Особенности строения пространственных сеток сшитых линейных полимеров и оценка активной части полимера.72
3.4. Распределение нагрузки по цепям сетки вулканизата эластомера. Оценка накопления повреждений при циклическом нагружении. 86
3.5. Учет вязкого сопротивления при деформации эластомеров с конечной скоростью 126
3.6. Влияние межмолекулярного взаимодействия на характер нагружения цепей вулканизата эластомера. 139
Глава 4. Расчеты муфт 149
4.1. Муфты с упругим элементом в виде торообразной обо лочки 149
4.1.1. Описание конструкции муфты 149
4.1.2. Допущения^ 151
4.1.3. Некоторые соотношения теории оболочек вращения 151
4.1.4. Осесимметричная деформация оболочки 158
4.1.5. Деформация оболочки под действием изгибающей нагрузки 163
4.1.6. "Горообразная оболочка 167
4.1.7. Сопоставление результатов расчета с экспериментом 201
4.1.8. Выводы 208
4.1.9. Тепловой расчет муфты с торообраэным резиновым упругим элементом. 203
4.2. Муфта с упругими элементами в виде лепестков 216
4.2.1. Описание конструкции муфты 216
4.2.2. Допущения и расчеты 216
4.2.3. Тепловой расчет муфты 238
4.2.4. Расчет температурных полей при радиальном смещении полумуфт 254
4.3. Муфты с резинометаллическии упругим элементом в ви де конической шайбы 258
4.311. Расчеты на прочность и жесткость 258
4.3.2. Тепловой расчет муфты 262
4.4. Расчеты резинокордных систем v 270
Елава 5. Совершенствование конструкций и стандартизация.. 283
5.1. Муфта с торообраэным резиновым упругим элементом 288
5.2. Муфта упругая лепестковая 284
5.3. Муфта с резинометаллическим упругим элементом в виде конической шайбы. 285
ВЫВОДЫ 289
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 294
Введение к работе
Решениями ХХУТ съезда КПСС предусмотрено создание и внедрение принципиально новых орудий труда, материалов, технологических процессов, превосходящих по своим технико-экономическим показателям лучшие отечественные и мировые достижения, повышения эффективности машин, улучшение их качества и надежности. Решение этой важнейшей народохозяйетвенной задачи во многом зависит от повышения долговечности деталей и узлов машин.
Муфты, входящие во многие машины, являются ответственными узлами, часто определяющими нагруженность деталей машины.
Одним из основных принципов конструирования машин является принцип узловой компоновки. Конструирование машин из отдельных узлов, желательно нормализованных, является важным средством повышения экономичности производства и эксплуатации машин. Отдельные узлы, как правило, при этом соединяют между собой муфтами.
Разнообразие задач - выполняемых муфтами в машинах вызвало многообразие типов муфт и непрерывное появление новых конструкций. Важное значение имеет группа упруго-компенсирующих муфт, обладающих универсальными свойствами. Эти муфты, постоянно соединяя валы, обеспечивают снижение вредных динамических нагрузок в приводах и компенсацию взаимных смещений и перекосов соединяемых валов
В настоящее время во всех технически развитых странах весьма широкое распространение получили упругие муфты с неметаллическими упругими элементами. Эти муфты относительно просты по конструкции, дешевы в изготовлении, не требуют особого ухода при эксплуатации, являются эффективным средством снижения вредных динамических нагрузок, компенсируют значительные перекосы и смещения осей соединяемых валов.
Таким образом упруго-компенсирующие муфты, обладая невысокой стоимостью по сравнению со стоимостью всей машины, способствуют, при правильном их применении повышению надежности и срока службы машины.
Резиновый или резинокордный упругий элемент муфты является наиболее напряженной деталью, испытывающей циклические деформации при действии переменного крутящего момента, а также при расцент-ровке валов, соединенных муфтой. Поэтому актуальной становится проблема исследования циклической прочности эластомеров, применяемых в муфтах, и разработка методов их расчета на прочность.
Настоящая работа посвящена разработке конструкций, исследованию, расчетам и стандартизации наиболее перспективных упругоком-пенсирующих муфт, а также разработке методов расчета на прочность при циклическом нагружений полимерных материалов, применяемых для изготовления упругих элементов муфт.
На защиту выносятся: разработка методов расчета на прочность при циклическом нагружений полимерных материалов, применяемых для изготовления упругих элементов муфт; расчеты на прочность и жесткость отдельных перспективных конструкций упругих муфт; комплекс испытательных машин для исследования упругокомпенсирующих муфт; итоги стандартизации исследованных муфт.
Выполненная работа будет способствовать решению экономически важной проблемы - созданию в стране централизованного изготовления муфт.
