Содержание к диссертации
I. Введение 6
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ТУГИХ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГЛАДКО-РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ 9
1. Тугое резьбовое соединений как неотьемлимый конструктивный элемент машины 9
2. Современные способы получения тугих резьбовых соединений II
2.1. Резьбовые соединения за счет натяга по среднему диаметру II
2.2. Резьбовые соединения на клее 14
2.3. Резьбовые соединения с использованием специальных вставок 16
2.4. Резьбовые соединения с использованием стопорных колец 18
2.5. Гладко-резьбовые соединения 3. Обзор литературных данных о тугих резьбовых соединениях, полученных пластическим деформированием - :Л 23
4. Задачи исследования гладко-резьбовых соединений 31
МЕТОДЖА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 33
1. Образцы и материал образцов 33
2. Оснастка для сборки резьбовых соединений 36
3. Оборудование, измерительная аппаратура, приборы и инструменты 46
4. Частные методики проведения исследований 49
4.1. Технологические исследования резьбовых соединений 49
4.2. Определение напряжений в стенке 50
4.3. Определение характера распределения нагрузки по виткам резьбы 52
4.4. Измерение микротвердости 54
4.5. Определение прочностных характеристик резьбовых соединений 55
РАСЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОЛУЧЕНИЯ И ОЕЯАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГМДКО-РЕЗЪНШХ СОЕДИНЕНИЙ 62
1. Определение диаметра отверстия 62
2. Определение степени заполнения профиля резьбы 67
3. Распределение нагрузки по виткам резьбы.
Пути повышения прочности гладко-резьбовых соединений 73
3.1. Резьбовые соединения с коррекцией по шагу...78
3.2. Теоретический расчет коррекции шага для гладко-резьбового соединения 80
4. Распределение напряжений в стенке корпуса 87
5. Вывода 96
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ГЛАДКО РЕЗЬБОБЫХ СОЕДИНЕНИЙ 98
I. Крутящий момент как комплексный показатель. качества гладко-резьбового соединения 98
1.1. Влияние диаметра гладкого отверстия на величину крутящего момента при завинчивании шпилек 102
1.2. Определение регламентированного диапазона..108
І.2.І. Наименьший допустимый крутящий момент ПО
1.2.2. Наибольший допустимый крутящий
момент 114
1.3 Влияние погрешностей геометрических параметров резьбы шпильки на крутящий
момент при сборке 117
1.4. Влияние угла профиля на величину крутящего момента 134
1.5. Влияние коррекции по шагу на величину крутящего момента 135
1.6. Влияние материала корпусной детали на величину крутящего момента 137
1.7. Влияние СОН на величину крутящего момента 140
1.8. Влияние избыточного давления в полости отверстия на крутящий момент 144
1.9. Влияние стабилизации и термоциклической нагрузки на момент стопорения гладко-резьбового соединения 146
2. Влияние диаметра отверстия на заполнение профиля резьбы 151
3. Определение осевого усилия, необходимого для завинчивания шпилек 164
4. Конструкторско-технологические рекомендации использования гладко-резьбовых соединений 167
4.1. Исследование ремонтопригодности 167
4.2. Допустимая толщина стенки 170
5. Решение практических задач по обеспечению коррекции шага резьбового соединения 174
6. Выводы 182
1. Статическая прочность резьбовых соединений 185
I.I. Влияние конструктивных параметров резьбы шпильки на статическую
прочность 191
2. Исследование структура деформированной резьбы 195
3. Усталостная прочность резьбовых соединений 204
4. Исследование характера распределения нагрузки по виткам резьбы 213
5. Выводы 218
Заключение 220
Литература 223
Приложение 2
Введение к работе
Важнейшей составной частью экономической политики Коммунистической партии и Советского государства является ускорение научно-технического прогресса, как основного фактора повышения эффективности общественного производства.
На ХХУІ съезде КПСС было отмечено, что эффективность машиностроения должна повышаться за счет совершенствования его технологии, разработки новых и совершенствования существующих технологических процессов, направленных на повышение качества и надежности выпускаемых промышленностью машин и изделий.
Ни одна современная машина не может быть изготовлена без использования резьбовых соединений как одного из основных конструктивных элементов. Особенно большой объем крепежа на основе резьбы имеется в таких машинах как газотурбинные двигатели, двигатели внутреннего сгорания и др.
К резьбовым соединениям, работающим в самых различных условиях, предъявляются жесткие требования по прочности, надежности и качеству. От прочности и надежности резьбовых соединений во многом зависит долговечность и надежность работы изделия.
Вопросам прочности и надежности резьбовых соединений посвятили свои работы многие советские и зарубежные ученые. Большой вклад в изучение прочности резьбовых соединений внес И. А. Биргер. Им разработаны основы расчета резьбовых соединений на прочность, развито учение Н.Е. Жуковского о распределении нагрузки по виткам резьбового соединения. Исследования И.А.Бир гера дополняют исследования, проведенные советскими учеными М.А.Савериным, С.В.Серенсеном и Д.Н.Решетовым. Большой объем исследований по влиянию технологии изготовления резьбы и ее основных параметров на прочность резьбовых соединений провел А.И. Якушев. Из более поздних исследований следует отметить работы С.Н.Захарова, Г.Б.Иосилевича, Н.Д.Клячкина и др.
Однако фундаментальные исследования, проведенные в области резьбовых соединений, посвящены, как правило, резьбовым соединениям с зазором и очень бегло освещены резьбовые соединения с натягом по среднему диаметру. Последнему вопросу посвящены, в частности, работы Г.Б.Иосилевича.
Еще более узкий объем исследований посвящен резьбовым соединениям, выполненным пластическим деформированием, путем ввертывания резьбовых деталей в гладкие цилиндрические отверстия корпусных деталей. Здесь следует отметить работы Г.Б. Иосилевича, Н.С.Буткина, И.У.Заирова и др.
В диссертации приводятся результаты научно-исследовательской работы, посвященной технологичности, прочности и надежности резьбовых соединений, образованных пластическим деформированием. Наряду с проведением исследований работа ставила главной целью использование таких резьбовых соединений в народном хозяйстве, в частности, при изготовлении газотурбинных двигателей, двигателей внутреннего сгорания, лодочных моторов, бензопил и др. В настоящей работе автором изложены и защищаются:
1. Расчетно-теоретические предпосылки получения резьбовых соединений пластическим деформированием, способов повышения их прочности и определения области использования.
2. Результаты экспериментальных исследований качества получаемых резьбовых соединений.
3. Технологические решения для обеспечения процесса сборки гладко-резьбовых соединений.
4. Инженерные методики определения напряжений в стенке корпусной детали и распределения нагрузки по виткам резьбового соединения.
5. Результаты исследований прочностных характеристик резьбовых соединений.
Исследования проводились в лаборатории резания металлов, лаборатории отдела главного металлурга и лаборатории усталостных испытаний Пермского производственного объединения "Моторостроитель" имени Я.М.Свердлова.
