Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Масягин Василий Борисович

Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений
<
Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений
>

Диссертация - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Масягин Василий Борисович. Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений : диссертация ... кандидата технических наук : 01.02.06. - Омск, 1999. - 288 с. : ил. РГБ ОД, 61:00-5/680-5

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние проблемы исследования прочности профильных неподвижных неразъемных соединений 12

1.1. Стандартные соединения с натягом. 12

1.2. Соединения с натягом, достигаемым специальными средствами. 14

1.3. Прочность соединений с натягом. 18

1.3.1. Прочность соединения при упругих деформациях . 19

1.3.2. Прочность соединения при упругопластических деформациях деталей. 22

1.4. Методы повышения прочности соединений с натягом 23

1.5. Методы исследований соединений с натягом. 24

1.5.1. Аналитические методы исследований 25

1.5.2. Численные методы исследований. 26

1.5.3. Экспериментальные методы исследований 26

Выводы 27

2. Профильные неподвижные неразъемные соединения 29

2.1. Конструкции профильных неподвижных неразъемных соединений 29

2.2. Методы формирования профильных неподвижных неразъемных соединений 31

Выводы 36

3. Теоретические исследования прочности профильных неподвижных неразъемных соединений 38

3.1. Расчет величины силы выпрессовки соединения с натягом 38

3.2. Описание комплекса программ для исследования прочности профильных неподвижных неразъемных соединений 40

3.2.1. Краткая характеристика комплекса программ 40

3.2.2. Основные соотношения и положения, лежащие в основе комплекса программ исследования прочности ПННС 41

3.3. Исследования прочности профильных неподвижных неразъемных соединений с помощью ЭВМ 61

3.3.1. Исследования прочности по схеме с абсолютно жесткой охватывающей деталью 61

3.3.1.1. Постановка задачи на ЭВМ. 62

3.3.1.2. План расчетов на ЭВМ 66

3.3.1.3. Последовательность расчетов на ЭВМ 69

3.3.1.4. Результаты расчетов на ЭВМ. 74

3.3.2. Исследования прочности соединений по схеме с упруго деформируемой охватывающей деталью 85

3.3.2.1. Исходные данные 85

3.3.2.2. План расчетов на ЭВМ 87

3.3.2.3. последовательность расчетов на ЭВМ 90

3.3.2.4. Анализ результатов вычислений на ЭВМ 97

Выводы 109

4. Экспериментальные исследования прочности профильных неподвижных неразъемных соединений 111

4.1. Исследование процесса трансформации макронеровности 111

4.1.1. Изготовление образцов 114

4.1.2. Измерение образцов 116

4.1.3. Использование ЭВМ для анализа результатов 120

4.1.3.1. Описание программы 120

4.1.3.2. Исходные данные 120

4.1.3.3. Расчетные формулы 121

4.1.3.4. Дополнительные расчетные формулы 124

Выводы 152

4.1.3.5. Результаты вычислений 126

4.2. Исследование почности профильных неподвижных неразъемных соединений при сборке дорнованием 154

4.2.1. Исследование процесса образования профильного неподвижного неразъемного соединения. 154

4.2.1.1. Конструкция образцов. 154

4.2.1.2. Изготовление образцов. 157

4.2.1.3. Схемы измерения образцов. 158

4.2.1.4. Обработка результатов на ЭВМ 161

4.2.1.5. Результаты вычислений на ЭВМ 168

Выводы 176

4.2.2. Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений 177

4.2.3. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований. 184

Выводы. 186

5. Рекомендации по проектированию конструкции, технологии сборки, увеличению прочности и контролю прочности профильных неподвижных неразъемных соединений 187

Заключение 194

Список использованных источников 196

Приложения 211

Введение к работе

Актуальность темы. Современная техника требует решения задач повышения прочности деталей машин и конструкций, в том числе неподвижных соединений. Отсюда следует важность проблемы исследования прочности неподвижных соединений.

Анализ работ, посвященных данным проблемам, показал что перспективными направлениями повышения прочности неподвижных неразъемных соединений является использование специальных методов создания натяга, повышение коэффициента трения, контактного давления, площади фактического контакта в сопряжении и использование шпоночного эффекта. Известные исследования метода дорнования позволяют сделать предположение, что явление трансформации искусственно созданных макронеровностей при сборке дорнованием позволит значительно повысить прочность соединений.

В связи с этим, актуальной и важной задачей является теоретическое и экспериментальное исследование профильных неподвижных неразъемных соединений, сформированных дорнованием с трансформацией макронеровностей.

Работа входит в координационную программу “Высокопроизводитель-ные экологически безопасные технологии обеспечения прочности и несущей способности деталей машин и их соединений”(г/б тема № Ф37-93, Головной Совет в МЭУ, г. Москва).

Цель работы. Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений(ПННС), формируемых дорнованием с трансформацией макронеровностей.

Методы исследований. Теоретические исследования проведены на основе теории упругости и теории расчета прочности неподвижных соединений с натягом с привлечением метода конечных элементов. Экспериментальные исследования проведены с применением производственной контрольно-измерительной аппаратуры и оборудования. Обработка экспериментальных данных производилась с применением ЭВМ.

Научная новизна. 1. Предложено и обосновано применение явления трансформации макронеровностей при сборке дорнованием для повышения прочности профильного соединения.

2. Разработана методика расчета прочности соединений с натягом с учетом полного контактного взаимодействия упруго деформируемых элементов соединения с натягом на основе моделирования процесса выпрессовки с применением метода конечных элементов.

3. Выявлены закономерности процесса трансформации трапецеидальных макронеровностей при дорновании и процесса ПННС дорнованием с трансформацией трапецеидальных макронеровностей.

4. Предложен метод неразрушающего контроля прочности ПННС по косвенному признаку уменьшения диаметра отверстия охватываемой детали после сборки дорнованием по отношению к диаметру дорна.

Положения, выносимые на защиту.

1. Методика и результаты расчета прочности соединений с натягом с учетом полного контактного взаимодействия упруго деформируемых элементов соединения с натягом на основе численного моделирования процесса выпрессовки с применением метода конечных элементов.

2. Методика и результаты экспериментальных исследований трансформации трапецеидальных макронеровностей при дорновании, сборки ПННС дорнованием с трансформацией трапецеидальных макронеровностей и прочности ПННС.

3. Метод неразрушающего контроля прочности ПННС по косвенному признаку уменьшения диаметра отверстия охватываемой детали после сборки дорнованием по отношению к диаметру дорна.

Практическая ценность. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по повышению прочности, конструированию, технологии сборки и контролю прочности ПННС.

Реализация результатов работы. Результаты исследований диссертации использованы при разработке рекомендаций по сборке подшипников скольжения.

Научные разработки диссертации внедрены в учебном процессе и используются при проведении курсового и дипломного проектирования.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и осуждались на международной научно-технической конференции "Нефть и газ Западной Сибири", Тюмень, 1996 г.; на международной 52 научно-технической конференции профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов Белорусской государственной политехнической академии "Технические вузы - республике", Минск, 1997 г.; на 2 международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин", Омск, 1997 г.; на семинарах кафедры “Технология машиностроения”, “Сопротивление материалов” и научных конференциях ОмГТУ, 1997-1999 г.г.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 работ.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографии из 124 наименований и приложений. Основная часть работы содержит 112 страниц машинописного текста, 17 таблиц и 111 рисунков. Приложения на 77 страницах содержат распечатки комплекса программ для ЭВМ, таблицы результатов расчетов на ЭВМ, таблицы экспериментальных данных и результатов их обработки.

Прочность соединения при упругих деформациях

При увеличении удельного давления на контактных поверхно-стях соединения до такой величины, при которой напряжение дос-тигает предела текучести, материал деталей начинает течь[110]. При обычных соединениях, при которых зона пластических дефор-маций не слишком велика, отличается высокая прочность соедине-ний с натягом.

Высокая прочность таких соединений обеспечивается тем, что при упругопластических деформациях повышается коэффициент со-единения.

Некоторые исследователи объясняют повышение коэффициента сцепления более интенсивным увеличением фактической поверхно-сти контакта при давлении, достигающие начала течения материа-ла, что должно вызвать, по их мнению, микроточечную холодную сварку контактирующих поверхностей.

В современных работах для расчета посадок с натягом в уп-ругопластической зоне приводятся зависимости, выведенные из наибольшей потенциальной энергии деформации. Расчеты по этой теории связаны с использованием громоздких уравнений. По теории наибольших касательных напряжений для аналогич-ных расчетов получаются более простые зависимости. Анализ расхождений при расчетах по двум теориям дает сле-дующие результаты: расхождение от 0 до 6 % встречаются в 92% произведенных расчетов, а расхождение свыше 6 до 12 % встреча-ются только в 8 % случаев. Таким образом, подавляющее большин-ство расчетов (92%) дает наименьшие величины расхождений. В литературе предлагаются следующие методы повышения проч-ности соединений с натягом (в том числе технологические [18,43,78,82]). Применение сжимаемой промежуточной среды и абразивных по-рошков[10,19,31,34,56,112]. Гальванические и другие покрытия соединяемых поверхностей [19,21,26,27,59,63,89] Дорнование отверстий прессовых соединений [54,65,91,94, 95]. Относительное вращение деталей при запрессовке конического соединения с натягом[9,23]. Автофретирование охватывающих деталей прессовых соединений [51]. Соединение деталей путем диффузии [120]. Виброобработка сопрягаемых поверхностей соединения с нане-сением регулярного микрорельефа [50,107]. Нанесение микро- и макрорельефа на сопрягаемых поверхно-стях различными способами с последующей сборкой различными ме-тодами, в том числе методом дорнования: - нанесение микрошлицев и канавок на поверхности отверстия корпуса [1,13,39,86,106]; - нанесение рельефа капельно-адгезионной технологией [52]; - увеличение площади опорной поверхности сопрягаемых эле-ментов путем создания профильных соединений с упорядоченным микро- и макрорельефом поверхностей сопряжения [36,40,67]. Повышение прочности восстановленных или новых соединений с натягом путем формирования контакта сплошной поверхности (ох-ватывающей детали) и прерывистой поверхности (охватываемой де-тали) [7,24,87]. Неподвижные цилиндрические соединения с натягом и техноло-гические методы их формирования представляют собой значитель-ную теоретическую и практическую проблему. С теоретической точки зрения соединение с натягом и процесс его сборки являет-ся сложной контактной задачей. С другой стороны, посадки с на-тягом получили широкое практическое применение в машинострое-нии, где разработано большое количество видов соединений и технологических методов их сборки. При одинаковой длине сопрягаемых деталей контактное давле-ние равномерно распределено по поверхности касания и для рас-чета можно воспользоваться теорией Ляме[3,90,100,101]. Если сопрягаемые детали имеют различную длину, то контакт-ное давление распределяется по посадочной поверхности неравно-мерно. Точное решение задачи о распределении давления по длине втулки является весьма сложным и до сих пор не получено. Для точного определения величины среднего давления посадки необхо-димо знать закон распределения давления по посадочной длине. Для приближенного определения среднего контактного давления применяется метод Ренкина[90]. Считая давление равномерно рас-пределенным по длине втулки, определяется среднее арифметиче-ское радиальное смещение на поверхности вала и приравнивая сумму этого перемещения и увеличения внутреннего диаметра втулки натягу, находят среднюю величину давления. Метод Ренкина не является строгим, так как вычисление среднего давления заменяется вычислением среднего смещения. Данный метод применим в качестве первого приближения. Бидерман В.Л. [90] развил теорию, позволяющую решить задачу как для сплошного, так и для полого валов, причем для сплошного вала результаты совпадают с результатами, полученными Ренкиным. В работе [58] решена задача о посадке толстостенной втулки на ось в случае неравномерного натяга, симметрично распреде-ленного относительно срединного сечения. В работах [17,104] предложены методы расчета прочности прессового соединения при динамических нагрузках. Большое распространение среди численных методов исследова-ния прочности соединений получил метод конечных элементов [41,57,93,103], наиболее удобный для реализации на ЭВМ. Наряду с этим возможно применение и других численных методов [119] (метод конечных разностей [55,77]).

В работе[45,46,83,96] с использованием метода конечных элементов дано решение задачи о распределении контактных на-пряжений для прессового соединения двух деталей различной дли-ны. Данное решение отличается учетом всех деформаций сопряжен-ных тел. Расчет производился для идеально точного соединения. Установлено, что измельчение сетки в зоне контакта путем уд-воения практически не влияет на распределение напряжений в зо-не контакта.

Методы формирования профильных неподвижных неразъемных соединений

Методы сборки профильных соединений с применением дорнова-ния могут бать двух видов - дорнование с большим натягом глад-кой втулки и дорнование втулки с трансформацией трапецеидаль-ной макронеровности.

Рассмотрим сборку профильного соединения дорнованием с большим натягом на примере трапецеидального профиля с одним выступом(рис. 4). Между деталями соединения перед сборкой дол-жен существовать зазор. Втулка свободно устанавливается в ох-ватывающую деталь – корпус. Перед сборкой обеспечивается тре-буемое осевое взаимное положение деталей соединения, после че-го производится дорнование отверстия втулки. Натяг дорнования должен быть таким, чтобы возникающие остаточные деформации ма-териала втулки, во-первых, превысили величину зазора между де-талями соединения. Диаметр внешней цилиндрической поверхности втулки увеличивается до касания с поверхностью отверстия охва-тывающей детали. Во-вторых, натяг дорнования выбирается таким, что после касания поверхностей деталей соединения действие со стороны втулки на охватывающую деталь продолжается, диаметр отверстия охватывающей детали увеличивается, возникают упругие деформации охватывающей детали. Величина упругих деформаций охватываемой детали превышает величину упругих деформаций втулки при ее разгрузке после прохождения дорна, вследствие чего возникает натяг между деталями соединения и контактные напряжения.

В зависимости от величины натяга дорнования при сборке профильного соединения дорнованием с большим натягом может быть обеспечена различная степень заполнения профиля и уровень контактных напряжений в зоне выступа профиля.

Натяг дорнования по длине соединения является постоянным, а зазор между деталями – переменным, так как зазор между дета-лями в зоне выступа профиля больше зазора в остальных зонах сопряжения на величину глубины впадины на поверхности охваты-вающей детали.

Вследствие переменности зазора между поверхностями деталей соединения до сборки натяг между деталями соединения и кон-тактные напряжения после сборки будут также переменными. Наи-больший натяг и контактные напряжения будут в зоне соединения вне выступов профиля, наименьший натяг и контактные напряжения будут в зоне выступа профиля. При недостаточном значении натя-га дорнования возможно отсутствие натяга и контактных напряже-ний в зоне выступа профиля даже при полном при заполнении впа-дины на поверхности отверстия охватывающей детали материалом втулки.

Метод, обеспечивающий наиболее полное заполнение макроне-ровностей охватывающей детали при более постоянным натяге и контактных давлениях по всей длине соединения - дорнование с трансформацией макронеровностей.

На поверхности отверстия втулки искусственно создается макронеровность в виде трапецеидального пояска в зоне выступа профиля(рис. 5 а)). Натяг дорнования будет переменным по длине соединения - в зоне макронеровности, и, следовательно, в зоне профиля будет больше, чем в остальной части отверстия, что обеспечит больший уровень деформаций втулки в зоне профиля. Переменный натяг дорнования будет соответствовать переменному зазору между деталями спряжения

При движении дорна(рис. 5 б)) слой металла в зоне макроне-ровности будет деформироваться и заполнять собой впадину про-филя в охватывающей детали детали. После полного прохождения дорна отверстие втулки примет новый размер, а в сопряжении бу-дет обеспечен более постоянный натяг и контактные напряжения по всей длине соединения, чем при сборке дорнованием с посто-янным натягом дорнования, где в зоне выступа профиля натяг и контактные напряжения заведомо меньше, чем в других частях со-единения.

Прочность профильного соединения, полученного сборкой дор-нованием с трансформацией макронеровностей будет, следователь-но, выше, чем прочность аналогичного соединения, полученного сборкой дорнованием с большим натягом без трансформации макро-неровностей.

Понятие трансформации требует уточнения. Существуют два подхода к понятию трансформации – 1)трансформация характеризу-ется величиной отношения погрешностей "свободной" поверхности заготовки после дорнования и погрешностей отверстия заготовки до дорнования[64], 2)трансформация интерпретируется как пере-нос макронеровностей с поверхности отверстия на "свободную" цилиндрическую поверхность втулки с уменьшенной амплиту-дой[92]. Оба вышеизложенных подхода к понятию трансформации связаны с величиной высоты макронеровностей, возникающих на "свободной" поверхности и с величиной макронеровностей на дор-нуемой поверхности.

При сборке дорнованием важно знать на сколько увеличится диаметр внешней "свободной" поверхности после дорнования на протяжении не только впадины профиля, но и на всей остальной части соединения, а эта величина зависит от натяга дорнования. Поэтому уточним понятие трансформации макронеровностей при дорновании с большим натягом как изменение формы детали, при котором участок детали 1, лежащий ниже диаметра дорна и огра-ниченный сверху диаметром дорна и снизу поверхностью отвер-стия, преобразуется в участок детали 2, ограниченный снизу "свободной" внешней поверхностью до дорнования и сверху той же поверхностью после дорнования(рис. 6).

Основные соотношения и положения, лежащие в основе комплекса программ исследования прочности ПННС

Решение конкретной задачи включает следующие этапы. 1. Разработка конкретной схемы: а) установление исходных параметров: геометрические разме-ры, объемные веса, нагрузки, механические свойства материала, температуры; б) назначение сетки разбивки; в) назначение граничных условий; 2. Программирование исходных данных для ввода в ЭВМ и ре-шение задачи. 3. Предварительное представление результатов. 4. Повторные решения: при необходимости изменение густоты сетки разбивки на определенном участке, при корректировке де-формационных характеристик для нелинейных задач и т.д. 5. Окончательное представление результатов. Рассмотрим эти этапы более подробно. Этап 1. Разработка расчетной схемы. а) Метод конечных элементов предназначен для расчета неод-нородной среды. При сложном очертании области следует упро-стить границы в определенных пределах. б). 1) В участках, расположенных в непосредственной близо-сти от места приложения нагрузки, большая скорость изменения s и e, что требует применения треугольных элементов наименьших размеров и наоборот. 2) В задаче определения только перемещений допускается применение более грубой сетки. 3) В случае неоднородной среды нужно назначать сетку так, чтобы в пределах одного элемента материал был однородным по физико-механическим и тепловым свойствам. 4) При ограниченных возможностях ЭВМ следует применять по-этапное решение, так как сложно определить сразу область, где нужна детализация сетки. 1 этап: грубая сетка разбивки - опре-деляем поле перемещений. 2 этап: выделяем необходимую область; назначаем более детальную сетку; используем граничные условия, определенные на первом этапе и получаем решение. 5) При регулярной сетке разбивки получается простая зави-симость между координатами узловых точек и номерами вер-шин(особенно, если сетка параллельна осям координат). в) Способ задания нагрузок заключается в том, что все виды нагрузки представляются сосредоточенными силами в узлах. Рас-пределенную нагрузку на поверхности следует заменить равно-значными сосредоточенными силами в соответствующих узловых точках (раскладывая эти силы на компоненты, параллельные коор-динатным осям). Объемные силы (например, вес) заменяются со-средоточенными силами в узловых точках. Другие объемные силы приводятся к центру тяжести треугольного элемента и после это-го распределяются между узловыми точками. Смешанные граничные условия: в точках, где фиксированы перемещения, компоненты внешних сил полагаются неизвестными. 4. Определение внешних сил Тщательной доработки требует вопрос определения узловых сил. Внешние узловые силы могут быть различного происхождения. 1). Силы, вызванные: а) внешним давлением на поверхность (границу) деталей (по-верхностные силы); б) контактным взаимодействием. 2) Силы, вызванные вращением детали (центробежные силы). 3) Силы, вызванные притяжением к земле. 4) Силы, эквивалентные действию тепловых деформаций. Силы вида 1) являются поверхностными и задаются в гранич-ных узлах; силы вида 2), 3) и 4) являются объемными силами и задаются во всех узлах, как на границе, так и внутри тела. При исследованиях прочности неподвижных неразъемных соединений можно ограничиться рассмотрением сил, вызванных контактным взаимодействием. При решении контактных задач применяются различные подхо-ды, например, модель упругого основания, в которой силы, воз-никающие на контактной поверхности, пропорциональны перемеще-ниям поверхности. При других идеализациях одна из деталей мо-жет считаться недеформируемой или делается допущение о нараз-рывности контакта между деталями [68,74,75,97]. Более сложной является контактная задача с учетом полного контактного взаимодействия двух и более ограниченных упругих тел. Основные факторы, которые определяют решение задачи с применением метода конечных элементов(МКЭ): 1) матрица жестко-сти K; 2) силовой фактор F; 3) перемещения границы d. Условия контактного взаимодействия, учитывающие трение в контакте, следующие. где m - коэффициент трения; в противном случае - полная расстыковка взаимодействующих узлов. Для учета условий контакта необходимо модернизировать под-программу решения системы уравнений. Область должна быть раз-бита на части, которые следует рассматривать отдельно, а кон-тактирующие узлы сетки должны иметь различные номера. Новый алгоритм должен учитывать влияние двух частей области друг на друга, реально - это две части преобразованной матрицы K, свя-занные друг с другом усреднением жесткости в контактирующих узлах. Для того, чтобы учесть контакт 2 деталей необходимо учитывать элементы 2 строк матрицы K.

Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений

Таким образом, существует возможность определения фактиче-ского натяга и оценка прочности профильного неподвижного не-разъемного соединения по результатам измерений отверстия втул-ки после сборки. Это позволяет осуществить неразрушающий кон-троль прочности профильных соединений по результатам измерений диаметра отверстия втулки после сборки и другим необходимым данным. Основные зависимости, используемые при неразрушающем контроле точности – (120)-(127). При размерах охватывающей де-тали, значительно превышающих размеры отверстия, можно исполь-зовать соотношение для коэффициента C2, полученное из соотноше-ния (122) при d2 Ґ : .

Сравнить результаты теоретических и экспериментальных ис-следований прочности профильного соединения и гладкого соеди-нения с натягом можно по наиболее характерному параметру – си-ле выпрессовки. На рис. 104 показаны результаты исследований силы выпрессовки.

Обнаружено совпадение результатов теоретических исследова-ний (аналитические расчеты и расчеты на ЭВМ соединения с упру-го деформируемой обоймой) для гладких соединений с коэффициен-том трения 0,2 и экспериментальных, для составляющей от сил трения для профильного соединения (расчет по уменьшению диа-метра отверстия по отношению к диаметру дорна) с коэффициентом трения 0,17.

Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований силы выпрессовки для профильных соединений пока-зывает, что практически совпадают результаты непосредственного определения силы выпрессовки и результаты расчета силы выпрес-совки по измеренному после сборки уменьшению диаметра отвер-стия втулки по отношению к диаметру дорна. При этом учитыва-лось влияние профиля с допущением, о том, что не превышены на-пряжения смятия.

Обнаружено, что рассчитанные при помощи ЭВМ силы выпрес-совки для профильного соединения выше величин, определенных экспериментально для образца профильного соединения с теми же геометрическими параметрами: по схеме с недеформируемой охва-тывающей деталью на 12%, а по схеме с упруго деформируемой ох-ватывающей деталью на 36%. Различие в величинах сил выпрес-совки может быть объяснено тем, что при расчетах на ЭВМ крите-рием начала выпрессовки было начало пластических деформаций втулки, а не величина контактного давления на сминаемой по-верхности профиля. 1. Экспериментальные исследования показывают, что при вы-прессовке профильного соединения происходит сдвиг детали, со-провождающийся пластическими деформациями (вздутие и одновре-менное уменьшение внутреннего диаметра) в средней части втул-ки. 2. Сравнение результатов расчета сил выпрессовки и резуль-татов эксперимента по непосредственному определению силы вы-прессовки показало практически полное совпадение силы выпрес-совки с величинами, полученными расчетом по величине уменьше-ния диаметра отверстия втулки после сборки по отношению к диа-метру дорна. 3. Величины натягов и контактного давления, рассчитанные по величине уменьшения диаметра отверстия втулки после сборки по отношению к диаметру дорна, показывают, что они соответст-вуют максимально возможным значениям, при которых деформации деталей соединения остаются упругими и, возможно, начинается переход в область пластических деформаций втулки, что видно из сравнения этих данных с результатами расчетов процесса выпрес-совки на ЭВМ. 4. Существует возможность определения фактического натяга и оценка прочности профильного неподвижного неразъемного со-единения по результатам измерений уменьшения диаметра отвер-стия втулки после сборки по отношению к диаметру дорна, что позволяет осуществить неразрушающий контроль прочности про-фильных соединений по результатам измерений диаметра отверстия втулки после сборки и другим необходимым данным.

Похожие диссертации на Исследование прочности профильных неподвижных неразъемных соединений