автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Конструкторско-технологическое повышение долговечности сферических подшипников скольжения сухого трения

На правах рукописи ВОЙНОВ Александр Александрович

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СФЕРИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ СУХОГО ТРЕНИЯ

Специальности: 05.02.08 - Технология машиностроения; 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

□□3174835

ПЕНЗА 2007

003174895

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» на кафедре «Транспортные машины».

Научные руководители' доктор технических наук, профессор

Артемов Игорь Иосифович; кандидат технических наук, доцент Чуфистов Евгений Алексеевич.

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Зверовщиков Владимир Зиновьевич; доктор технических наук, профессор Павлов Валентин Фёдорович.

Ведущее предприятие - ОАО «Пензадизельмаш».

Защита состоится «12» ноября 2007 г, в 14 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186 03 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» по адресу: 440026, г Пенза, ул. Красная, 40

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет». Автореферат размещен на сайте www pnzgu.ru

Автореферат разослан « //» октября_2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, ^^

профессор Соколов В. О.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Конкурентоспособность машиностроительной продукции во многом определяется долговечностью, основным показателем которой является ресурс. Это в полной мере относится к сферическим подшипникам скольжения сухого трения (СПС), характерным примером которых может служить шаровая опора (ШО) подвески легкового автомобиля. Предельное состояние ШО определяется по величине зазора в сопряжении палец-корпус, который по ГОСТ Р 52433-2005 «Шарниры шаровые» не должен превышать 0,7 мм

Во многих случаях ресурс СПС оказывается существенно меньше, чем у других узлов и агрегатов машин Отказы, приходящиеся на ШО, превышают 30 % от общего числа отказов передней подвески легкового автомобиля Затраты на устранение отказов передних подвесок составляют свыше 35 % от общих затрат по всем узлам и агрегатам

Опыт эксплуатации машин и агрегатов показывает, что долговечность СПС в подавляющем большинстве случаев (более 90 %) определяется износостойкостью контактирующих поверхностей его деталей и зависит от ряда конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов

Поэтому повышение долговечности за счет комплекса конструк-торско-технологических решений, которые гарантировали бы физико-механические свойства композиционной подложки вкладыша СПС, обеспечивающие заданный ресурс, является актуальной задачей

Цель работы. Повышение долговечности сферических подшипников скольжения сухого трения путем модифицирования композиционной подложки вкладыша

Объектом исследования является модифицирование композиционной подложки вкладыша сферического подшипника скольжения, работающего при изменяющихся циклических нагрузках.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием основных положений технологии машиностроения, теории упругости, теории Герца, безмоментной теории тонких оболочек, теории изнашивания, теории вероятностей и математической статистики. Экспериментальные исследования проводились на оригинальном, специально созданном стенде для испытания шаровых опор. Метрологическое обеспечение включало современные измерительные средства и приборы. Обработка экспериментальных данных выполнялась с использованием компьютерных технологий.

Научная новизна заключается в следующем.

- предложено новое техническое решение на основе модифицирования композиционной подложки вкладыша, позволяющее повысить прочность и долговечность сферического подшипника скольжения,

- разработана и обоснована структура технологии модифицирования композиционной подложки вкладыша металлическими гранулами сферического подшипника скольжения;

- получена зависимость зазора между «пальцем и корпусом» от пробега автомобиля, позволяющая количественно оценить долговечность существующего и модифицированного сферических подшипников скольжения;

- установлены закономерности изменения напряженно-деформированного состояния корпуса сферического подшипника скольжения в процессе работы под нагрузкой, и определена степень влияния упру! ости модифицированной композиционной подложки вкладыша на ресурс его работы,

- разработана математическая модель изнашивания сферического подшипника скольжения, которая дает возможность прогнозировать его ресурс

Пращ ическая ценность работы.

1 Обоснована возможность и целесообразность использования сферических подшипников скольжения с композиционными подложками вкладыша, модифицированными металлическими гранулами.

2 Разработаны научно обоснованные рекомендации по выбору гранулометрического состава модификатора, а также технологический процесс смешивания ингредиентов композиционной подложки вкладыша в заданной пропорции.

3. Разработан и изготовлен стенд, позволяющий проводить испы-I ания шаровых опор и других узлов и элементов подвески легкового автомобиля на долговечность в условиях, имитирующих реальные условия эксплуатации.

Реализация и внедрение результатов работы

Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований использовались при выполнении госбюджетной научно-исследовательской работы по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации «Научные основы построения систем комплексного обеспечения показателей качества изделий машиностроения»

Результаты работы внедрены в производство ОАО «Пензадизель-маш» в части технологического процесса по модифицированию композиционной подложки вкладыша металлическими гранулами, что позволило повысить прочность и долговечность вкладышей на 10...30 % Стенд и методика для испытаний деталей и узлов подвески легковых автомобилей используются в учебном процессе на кафедре «Транспортные машины» ГОУ ВПО «Пензенский государственный университет»

На защиту выносятся:

- технология модифицирования композиционной подложки вкладыша металлическими гранулами, повышающая долговечность сферического подшипника скольжения;

- математическая модель, устанавливающая связь упругости композиционной подложки вкладыша, модифицированной металлическими гранулами, с долговечностью сферического подшипника скольжения,

- рекомендации по выбору гранулометрического состава композиционных составляющих подложки вкладыша, обеспечивающие повышение долговечности сферического подшипника скольжения,

- конструкция специального стенда для испытаний шаровых опор на долговечность

Апробация работы Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на симпозиумах и научно-технических конференциях различного уровня, в том числе Международном юбилейном симпозиуме АПНО-2003 (Пенза, 2003 г.), VII Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2003 г ), IV межрегиональной научно-практической конференции «Техническая эксплуатация и технический сервис технология, организация, экономика и управление» (Кострома, 2004 г), Международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем» (Волгоград, 2005 г.), VII Российской научно-практической конференции «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, 2005 г.), Международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию кафедры «Автомобили и тракторы» Нижегородского государственного технического университета (Н Новгород, 2005 г), Международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2006 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Развитие транспорта в регионах России проблемы и перспективы» (Киров, 2007 г ), V Международ-

ной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2007 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 статей, в том числе 10 статей без соавторов, из них одна - в издании, входящем в перечень ВАК РФ. Получено положительное решение ФИГ1С на выдачу патента РФ на изобретение по заявке № 2006115973/11(017358) от 21 03 2007 г.

Структура и объём работы Диссертация состоит из введения, четырех разделов, общих выводов, списка литературы из 156 наименований и 5 приложений Общий объем работы составляет 152 страницы (в том числе 17 рисунков и 12 таблиц).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель и определены задачи исследований, а также изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе приведен обзор научных публикаций в области изнашивания и повышения долговечности подшипников скольжения Рассмотрены работы в области теории износа, контакта твёрдых тел, теории упругости, теории пластичности А С Ахматова, И И. Арте-мова, В Н. Виноградова, К Н. Войнова, Д. Н Гаркунова, Ю Н Дроздова, В. П Когаева, Б. И. Костецкого, И. В. Крагельского, В В Одинга, П А. Ребиндера, В. Я. Савицкого, А В. Чичинадзе, И. Я Штаермана и др Для исследования сферических подшипников скольжения сухого трения принята ШО, конструктивная схема которой представлена на рисунке 1

В состав ШО входит корпус из двух металлических крышек 2 и 4, шаровой палец 1 с антифрикционным вкладышем 7 и композиционная подложка вкладыша (КПВ) из термореактопласта серфента, армированного стекловолокном Вкладыш ШО в настоящее время изготавливается в основном из полимера УПА-6/15-АФД20 (ТУ 2253-003-26503454-98), имеющего коэффициент трения (/ = 0,02.. 0,01). Элементами ШО, подверженными наиболее интенсивному изнашиванию, являются вкладыш - подшипник скольжения и КПВ

Пластическая деформация КПВ и вкладыша приводит к образованию зазора сопряженных поверхностей «палец - вкладыш» и снижению долговечности СПС. Кроме того, при движении пальца относи-

тельно корпуса под нагрузкой в материале вкладыша возникают высокие напряжения, приводящие к усталостному разрушению поверхностных и приповерхностных слоев

1

7

6

5

Рисунок 1 - Конструкция шаровой опоры

На основании проведённого анализа и в соответствии с поставленной целью для повышения прочности и долговечности сферического подшипника скольжения сформулированы основные задачи работы:

1 Разработать технологию модифицирования композиционной подложки вкладыша металлическими гранулами с целью повышения долговечности сферического подшипника скольжения

2 Установить связь интенсивности изнашивания композиционной подложки вкладыша и самого вкладыша с воздействием внешних нагрузок.

3 Разработать математическую модель, описывающую упругие характеристики сферического подшипника скольжения.

4. Разработать методику выбора гранулометрического состава модифицированной композиционной подложки вкладыша, обеспечивающего повышение долговечности сферического подшипника скольжения

5 Разработать стенд для исследований и испытаний шаровой опоры на долговечность.

Во втором разделе приведены результаты исследований закономерностей трения в СПС, а также моделирования многослойной гетерогенной оболочки ШО Рассмотрено НДС, возникающее в элементах СПС

В основу исследования трения положены теория упругости и закономерности течения упруго-вязкой среды.

Введение полимерного материала между трущимися деталями приводит к увеличению пятна контакта, снижению максимального контактного давления в центре пятна контакта, возникновению эффекта демпфирования. Однако при этом в приповерхностных слоях контакта при скольжении пальца относительно вкладыша в результате трения под нагрузкой происходит повышение температуры и течение полимерного вкладыша сопровождается остаточными сдвиговыми деформациями. В основном за счет остаточных сдвиговых деформаций и образующихся при этом микротрещин и деструкции полимерного вкладыша в различных зонах контакта его приповерхностного слоя с пальцем происходит снижение долговечности трибосопряжения

При идеальном материале вкладыша, не имеющем внутреннего трения, движение частиц полимера может описано на основе уравнения Эйлера, которое не учитывает процессы диссипации в среде Текучесть полимера, обладающего внутренним трением (вязкостью) и теплопроводностью, имеет термодинамическую необратимость, что является признаком диссипации энергии.

На поверхности соприкосновения полимера с пальцем сила, требуемая для поддержания его текучести, пропорциональна площади контакта взаимодействующих пальца и вкладыша, а напряжение сдвига F/A пропорционально v0/k:

где А - площадь соприкосновения движущихся слоев, rj - коэффициент абсолютной вязкости, v0 - скорость течения полимера; h - толщина полимерного слоя.

Коэффициент абсолютной вязкости связан с температурой соотношением, полученным Я. И. Френкелем

W

T] = consteA:r, (2)

где к - постоянная Больцмана, w - энергия, которую нужно сообщить молекуле, чтобы она могла перейти из одного положения равновесия в другое

Полимеры, сополимеры и композиционные материалы на их основе, применяемые для трущихся элементов подшипников скольжения, обладают высокой вязкостью, изменяющейся в пределах 20... 160 кДж/м2.

Движение вязкой среды, в качестве которой рассматривается полимерный вкладыш, исследуется на основании уравнения Навье - Стокса.

В исследовании напряженно-деформированного состояния СПС многослойный корпус смоделирован в виде однослойной сферической оболочки (рисунок 2), при этом её толщина принимается равной толщине пакета многослойной сферической оболочки.

Рисунок 2 - Моделирование многослойного корпуса шаровой опоры: I - фрагмент пальца, вкладыша и КПВ без модификатора; II - приведение КПВ и вкладыша к эквивалентному вкладышу; III - эквивалентный корпус; IV - корпус

с модифицированной подложкой; V - модель элементарной кубической ячейки (матрицы) с усреднённым размещением гранулы; VI - два соседних элементарных объёма в плоскости поперечного сечения; VII - модель приведения модифицированной подложки к одному эквивалентному слою; VIII - эквивалентный слой модифицированной подложки

Модель построена на основе классической теории тонких оболочек и ее применении для разработки оболочечных аппаратов в области самолёте- и ракетостроения.

Эквивалентный модуль упругости Еэт к корпуса сферической оболочки определяется на основе сравнения собственных частот колебаний многослойной оболочки и ее модели

-&ЭКВ к = л/ад > (3)

где ^ и Ех— модули упругости при изгибе и растяжении соответственно.

Составляющие модуля упругости при растяжении о

составляющие модуля упругости при изгибе

/- \3 /- чЗ 12кпЕы пЕ„к., Е*=ЕиоЬм0%Еп *д 3+-° м° (5)

^ 7 Х ' ЕмоЬыо +Епкп

где /гмо, /гп - приведенные толщины металлической оболочки и полимера соответственно, Еы 0, Еп ~ модули упругости оболочки и пальца

Таким образом, выражения Ев, Ех, Ежв к дают возможность моделировать металлический корпус с полимерным наполнителем в безразмерных величинах Модель ячейки КПВ отображает распределение гранул в полимерном материале подложки в объеме элементарного куба (см рисунок 2, IV)

Модификатор для КПВ является сыпучим материалом и характеризуется размерами гранул, гранулометрическим составом, коэффициентом однородности, объемным весом модификатора.

Для модификации подложки приняты модификаторы из стали СтЗ и дроби чугунной литьевой (ДЧЛ) Гранулометрический состав модификатора КПВ подобран таким образом, что распределение фракций обеспечивает наиболее плотное заполнение полости корпуса (до 52 %) (таблица 1).

На рисунке 2,У представлен усредненный элементарный кубический объем, в котором к - расстояние от гранулы до стенки куба, I -ребро куба. Максимальная концентрация гранул Ктр, равная 0,52, будет в том случае, когда /г = 0, при Ь —► со, ^ —> 0

Границы / определены суммарной толщиной полимерных элементов. Диапазон концентрации соответствует границам применимости метода расчёта упругих свойств модифицированных КПВ

Таблица 1 - Гранулометрический состав модификатора сталь СтЗ

Материал Содержание фракций, %

а6 «5 щ аъ «2 «1 а0

Диаметры фракций, мм 2,5 1,2 1,0 0,6 0,3 0,2 од

Остатки, % 0 45 15 15 15 9 1

Построенная модель корпуса позволяет решить контактную задачу и определить его напряженно-деформированное состояние. Для решения контактной задачи приведенный модуль упругости соприкасающихся тел определялся из зависимости

_ ад-К (СЛ

ПР ~~ 1 2 \ 1 2Т'

где Епр — приведенный модуль упругости сопряженных тел, Е\ — модуль упругости пальца; уэкв к, VI - коэффициент Пуассона корпуса и пальца соответственно. Значения упругих характеристик модифицированных КПВ и КПВ без модификатора представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Упругие характеристики корпуса СПС

Композиционный Модуль Эквивалентный Приведенный Коэффициент,

материал подложки упруго- модуль упруг 0- модуль упру- обобщающий

вкладыша сти ком- С1и корпуса гости сопря- свойства

позици- F 10 5 женных тел контакти-

онной МПа ЕпР Ю"5, рующих мате-

подложки МПа риалов л ю5,

Еп 1(Г5, МПа

МПа

1 2 3 4 5

U-PTFE 1,00 1,503 1,75 1,0400

U-PTFE+ДЧЛ 1,58 1,80 1,0111

U-PTFE+СТАЛЬ 1,79 1,93 0,9430

SERFENT 1,20 1,625 1,83 0,9945

SERFENT+ДЧЛ 1,640 1,84 0,9891

SERFENT +-СТАЛ Ь 1,85 1,97 0,9239

Сталь 08 2,10 2,10 2,10 0,8667

Примечание ПЭ - полиэтилен, ДЧЛ - дробь чугунная литьевая, PTFE - политетрафторэтилен, U-PTFE—угленаполненный PTFE, SERFENT—сополимер фторопласта

Результаты численного моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) в локальной зоне точки контакта пальца и корпуса СПС в виде относительных величин а/ро и т/ро показаны на рисунке 3.

- I12

§ 5 1 | §0.8

11 о,

а §-04

I I 02

5 о.

0 0.2 0,4 0,6 0,8 1

-♦-аг-^-ах -Ж-ау — ттах Отношения 2!а

Рисунок 3 - Безразмерные нормальные и касательные напряжения, действующие в центре площадки контакта в аксиальных сечениях о./р0» <Зх/ро, о^/ро и т/ро~ отношение главных и касательного напряжений к максимальному контактному давлению

В основу математической модели изнашивания положена известная зависимость долговечности сферических подшипников скольжения сухого трения от интенсивности изнашивания КПВ

Для определения интенсивности изнашивания подшипника с полимерным вкладышем Ю Н Дроздовым предложена детерминистическая основа средней безразмерной интенсивности изнашивания в форме

7к=К Ф, Ф2Ф3Ф4, (7)

где К = 4,0 10"6 - интегральный коэффициент, учитывающий влияние шероховатости сферической поверхности пальца СПС, физико-механические свойства КПВ и другие факторы; Ф1 = рЕ^1 - деформационный критерий, характеризующий напряженное состояние полимера, где р - контактное давление в локальной зоне, Е\ - модуль упругости пальца СПС, Ф2 = щ (До - инвариант, описывающий тер-мофлуктуационную природу разрушения полимера, энергетический барьер разрушения химических связей, свойственный композиционному материалу, где щ - энергия активации разрушения антифрикционного полимера при Я0 ~ универсальная газовая постоянная;

Т& - температура стеклования полимера, Фз = У0 - комплекс, моделирующий связь вязкоупругих свойств полимера с длительно-

стью процесса его деформирования и аналогичный по структуре известному критерию Деборы, где — время релаксации напряжений полимера при Гг; У0 - скорость скольжения точки поверхности головки пальца с координатой 0 = 0; /?]- радиус сферической головки

пальца СПС; Ф4 = Т0 • Т^1 - температурный симплекс, где То ~ объёмная

температура трибосопряжения без учёта саморазогрева от трения.

Долговечность Т СПС в зависимости от интенсивности изнашивания //г определялась из соотношения

°»398М10-2

(8)

«V

где К\ - радиус сферической поверхности головки пальца ШО; м> -предельно допустимый зазор между корпусом СПС и пальцем, р = у -угол качания в плоскости У02 и Х02, V - скорость качания пальца

Для выбора наиболее эффективного сочетания композиционного материала (ПЭ, П12Л-ДМ, ПА-6-ВС-У, СП-6, КС-10, УПА-6/15, РТБЕ, иРТРЕ, СЕРФЕНТ и др ) подложки с металлическим модификатором (сталь ШХ15, 08, сталь СтЗ, дробь чугунная литьевая (ДЧЛ)), было просчитано 18 вариантов.

Проведенный числовой расчет по построенной математической модели показал, что интенсивность изнашивания в основном зависит от модуля упругости пальца, корпуса и модификатора КПВ. Интенсивность изнашивания штатного образца и СПС, модифицированного ДЧЛ и металлическими гранулами из стали СтЗ в зависимости от среднего контактного давления, представлена на рисунке 4.

80

ё

§

то 60 50 40 30 20 10

67,8

58,—■—1

^ - " " 56,6

41 49 1

35 0 у"

24,2

15 6 Члл -1-

58,52 76,00 84,75 Среднее контактное давление, МП»

-Б + сталь СтЗ

-Штатный -а- Э + ДЧЛ!

Рисунок 4 - Интенсивность изнашивания сферического подшипника скольжения в зависимости от среднего контактного давления

Из рисунка 5 следует, что наибольшей долговечностью из выбранных образцов обладает серфент (8), модифицированный сталью.

Как показывают теоретические исследования, модифицирование КГ1В металлическими гранулами повышает её упругие свойства и приводит к снижению интенсивности изнашивания и повышению долговечности шаровой опоры.

58,52 76,00 84,75

_Среднее контактное давление, МПа

'—*—'3 + сталь СтЗ --««- - Э + ДЧЛ -°— Штатный

Рисунок 5 - Долговечность сферических подшипников скольжения в зависимости от среднего контактного давления

В третьем разделе приводятся описание экспериментального стенда, методика проведения эксперимента и результаты стендовых исследований СПС. Исследования СПС проводились на специально разработанном стенде для испытания шаровых опор при статическом и динамическом нагружениях (рисунок 6).

Рисунок 6 - Стенд для испытания шаровых опор

Стендовые испытания заключались в определении ресурса СНС в зависимости от применяемой КПВ под воздействием динамических нагрузок, синусоидально изменяющихся от 3187 Н до 7968 Н с частотой 30 .134 Гц. Амплитуда колебаний поворотного кулака по вертикали составляла 78 мм, а поворот в горизонтальной плоскости 60°

При проведении испытания СПС через каждые пятьдесят километров стендового пробега (что соответствует реально пройденному автомобилем пути, равному пяти тысячам километров) регистрировались температура в зоне контакта «палец - вкладыш», температура корпуса СПС и величина осевого зазора в сопряжении «палец - корпус».

Испытания при симметричном и асимметричном перемещениях двух поворотных кулаков со штатными образцами СПС с амплитудой, равной 78 мм, и частотой колебаний 30 Гц выявили резкое повышение температуры корпуса СПС - до 321° К, что связано с низкой теплоотдачей КПВ в окружающую среду при трении скольжения

На рисунках 7 и 8 представлен ресурс по теоретическим расчетам и результатам стендовых испытаний штатного образца и образцов с КПВ, модифицированной металлическими гранулами.

0,8 -

0,7 - )

х 0,5

¿0 4 м

I 0,2 -й 0,1 -0,0 -

-♦— Штатный -¿¡г- 8Р + ДЧЛ —!Я!— + сталь СтЗ Пробег, хЮ"3 км

Рисунок 7 - Ресурс шаровых опор по пробегу Результаты теоретического расчета

S 0,7

I 0,4 ё 0,3

I о-2

й од

0,0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

♦ Штатный ASF+ДЧЛ * SF + сталь СтЗ Пробег, xl 03 км

Рисунок 8 - Ресурс шаровых опор по пробегу Результаты стендовых испытаний

Установлено, что гранулометрический состав с размером фракций 0,5... 1,5 мм в КПВ СПС и плотностью заполнения до 52 % от общего объема полости корпуса повышает ресурс сферического подшипника скольжения с подложкой на основе серфенга, наполненного чугунно-литьевой дробью, примерно в 1,1 раза, а стальными гранулами - в 1,3 раза

Для получения зависимости интенсивности изнашивания от различных факторов был использован метод математического планирования эксперимента.

При постановке эксперимента была реализована полуреплика пя-ти-факторного плана типа 25"1. В процессе обработки результатов экспериментальных данных получена математическая модель следующего вида:

J= 91,44 + 0,106Z + 17,189g + 0,1 10,О/г + 0,003Z7-- 0,046Zg + 0,002LTg + 0,007F„ где L - пробег, км; g - износ по массе, г; h — величина зазора от износа, мм, Т-температура, К; Fz - внешняя нагрузка, Н.

Проверка по критерию Фишера показала, что принятая математическая модель является адекватной

Анализ результатов стендовых испытаний СПС показал, что - со временем скорость изнашивания вкладыша и КПВ увеличивается, при этом износ может быть описан экспоненциальной зависимостью,

Г %

■ L \ F

t \ \ i f

i i

Г L \ ! <

X 1 ' \ 1 1

ft А i л л ф ß я т %

——1——Г-.1—1— 1 1—I" 1—1—.— —1— —1— —1— i_T..j

- температура корпуса СПС в процессе изнашивания как заводских, так и экспериментальных ШО, на первых пятидесяти километрах стендового пробега повышается примерно до 320 К, а затем снижается.

В четвертом разделе описан предлагаемый технологический процесс изготовления модифицированных СПС.

Формирование КПВ с применением модифицированного серфен-та предлагается производить методом литья под давлением на шне-ковом термопластавтомате (рисунок 9).

Рисунок 9 - Схема формирования композиционной подложки вкладыша сферического подшипника скольжения

При литье под давлением пластическая масса, загружаемая в литьевой цилиндр термопластавтомата, переводится в вязко-текучее состояние и впрыскивается в нагреваемый корпус СПС, в котором под давлением происходит оформление подложки - фиксация формы подложки за счёт затвердевания (отверждения) расплава. Процесс литья под давлением включает следующие стадии: дозирование материала, нагревание материала (перевод его в вязко-текучее состояние); впрыск расплава полимера в форму - корпус СПС, выдержка материала в форме до отверждения и извлечение СПС - готового изделия.

Основными параметрами, влияющими на качество готового СПС, являются объем расплава, температура расплава, давление литья, время выдержки под давлением до отверждения.

Из приемных бункеров 1 и 3 через дозаторы 2 и 4 в барабан-смеситель 5 одновременно подаются порции композиционного материала в гранулах (или порошке) и металлические гранулы размером от 0,5 до 1,5 мм. Равномерно перемешанный модифицированный со-

став из барабана-смесителя 5 через дозатор 6 подается в инжекцион-ный цилиндр.

Технологические параметры формирования подложки литьем под давлением представлены в таблице 3. Таблица 3 - Технологические параметры литья под давлением

Расположение литника Температура материального цилиндра, К 1 Температура формы, К Давление литья, МПа Выдержка под давлением, с Продолжительность цикла, с

Горизонтальное соосно с продольной осью корпуса сферического подшипника скольжения 573 668 К (300 395 °С) 473 483 К (200 210 °С) 100 150 20 60 75 150

Предлагаемая структура технологии модифицирования композиционной подложки вкладыша металлическими гранулами может быть использована на любой существующей технологической линии без нарушения пооперационных процессов

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Теоретически и экспериментально установлено, что заполнение полимерной подложки СПС металлическими гранулами вследствие уменьшения нагрузки, приходящейся на полимер, приводит к повышению его прочности и долговечности.

2. Исследование напряженно-деформированного состояния деталей сферического подшипника скольжения в зоне контакта, выполненное на основе замены гетерогенной структуры подложки эквивалентной ей гомогенной, показало, что максимальные главные напряжения в радиальном и окружном направлениях, действующие в плоскости, перпендикулярной оси пальца, составляют примерно 80 %, а максимальные касательные - 30 % от максимального давления по оси пальца На эксплуатационных режимах указанные напряжения меньше предельных для всех типов полимеров, применяемых в машиностроении для изготовления КПВ, что подтверждает вывод о предотвращении разрушений полимера в модифицированной КПВ.

3 Установлено, что повышение плотности заполнения полости корпуса металлическими гранулами увеличивает долговечность СПС.

Разработаны рекомендации по выбору гранулометрического состава модификатора, обеспечивающего наиболее плотное заполнение По результатам испытаний рекомендуется модифицировать композиционную подложку вкладыша шаровой опоры металлическими гранулами размером 0,5 ..1,5 мм со средним диаметром ¿/ср до 1,38 мм в количестве 37,5 % от общего объема полости корпуса, что повышает ресурс сферического подшипника скольжения с подложкой на основе серфента, наполненного чугунно-литьевой дробью, примерно в 1,1 раза, а стальными гранулами - в 1,3 раза

4. Разработан технологический процесс смешивания ингредиентов композиционной подложки вкладыша в заданной пропорции, что позволяет снизить время отверждения термореактопласта в корпусе сферического подшипника скольжения и увеличить производительность процесса литья под давлением

5. Разработана математическая модель изнашивания сферического подшипника скольжения, которая позволяет прогнозировать его ресурс при различных физико-механических характеристиках модификатора Сравнение прогнозируемых значений ресурса с экспериментально установленными для сферических подшипников скольжения с модифицированными и существующими композиционными подложками вкладыша показало максимальные расхождения до 20 %.

6 Результаты моделирования и стендовых испытаний шаровых опор ООО «СПРИНТ-АВТО» и шаровых опор с композиционной подложкой вкладыша, модифицированной металлическими гранулами, показали, что износ может быть описан экспоненциальной зависимостью; определены ее параметры для существующего и модифицированного сферических подшипников скольжения, которые можно использовать при прогнозировании ресурса

7 Обосновано включение процесса модифицирования композиционной подложки вкладыша металлическими гранулами в существующую технологию с использованием литья под давлением без нарушения последовательности операций по изготовлению сферического подшипника скольжения.

8 Разработан и изготовлен стенд, который позволяет проводить ускоренные испытания шаровых опор, узлов и элементов подвески легкового автомобиля, с частотой от 30 до 134 Гц и нагрузкой до 8 кН Конструкция стенда защищена патентом РФ.

Основные публикации по теме диссертации

Публикация в издании, рекомендованном ВАК РФ

1. Войнов, А. А. Повышение долговечности шаровых опор легковых автомобилей / А А. Войнов, И И Артемов И Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2007 - № 9 - С 43-51

Публикации в других изданиях

2 Войнов, А. А. Микротехнология восстановления работоспособности шарниров рулевых тяг и поворотных кулаков управления колес автомобиля / А. А Войнов, H. Е Денисова // Актуальные проблемы науки и образования тр Междунар юбилейного симп. : в 2-х т / под ред M А. Щербакова - Пенза: Информ -изд центр Пенз гос ун-та, 2003.-Т 2.-С. 70-74.

3. Войнов, А. А Использование компьютерной технологии при изучении устройства и действия элементов подвески легкового автомобиля / А А. Войнов // Университетское образование • сб. ст

VIII Междунар. науч.-метод конф. - Пенза : ПДЗ, 2004. - С. 117-121

4 Войнов, А А Изменение физико-механических свойств металлов для обеспечения надежности некоторых элементов подвески легкового автомобиля / А А Войнов // Техническая эксплуатация и технический сервис технология, организация, экономика и управление • сб ст. IV межрегиональной науч -практ. конф. - Кострома. КГУН, 2004 -С 32-36

5. Войнов, А. А Методы изменения физико-механических свойств металла для обеспечения надежности элементов подвески легкового автомобиля / А. А. Войнов // Актуальные проблемы науки в России : сб. ст. по материалам науч -практ конф. - Кузнецк КИИТ, 2004 - С. 370-374.

6. Войнов, А А. Технология упрочнения поверхностного слоя шаровой опоры легковых автомобилей / А А. Войнов // Современные тенденции развития транспортного машиностроения и материалов сб. ст.

IX Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза • ПДЗ, 2004 - С 39-41

7. Войнов, А А. Исследование напряженно-деформированного состояния шаровой опоры транспортного средства / А. А. Войнов // Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники межвуз. сб. науч тр XVI региональной

науч.-практ. конф вузов Поволжья и Предуралья. - Пенза : РИО ПГСХА, 2005. - С 149-152

8 Войнов, А. А Исследовательский стенд для ускоренных испытаний элементов и узлов передней подвески легковых автомобилей / А. А. Войнов // Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники- межвуз. сб науч. тр. XVI региональной науч.-практ. конф вузов Поволжья и Предуралья - Пенза. РИО ПГСХА 2005. - С. 153-156

9 Войнов, А А Стенд для испытаний реальных деталей легковых автомобилей / А. А Войнов // Современные тенденции развития транспортного машиностроения : сб. ст X Междунар. науч.-техн конф - Пенза • ПДЗ, 2005. - С 18-21

10. Войнов, А А. Проблема шаровой опоры / А А Войнов // Прогресс транспортных средств и систем — 2005 сб. ст Междунар науч -практ конф. - Волгоград : ВолгГТУ, 2005 - Ч. 1 - С 73-76.

11. Войнов, А А. Диагностика шаровых опор передней подвески легковых автомобилей с целью безразборного их восстановления / А А Войнов // Прогрессивные технологии в транспортных системах . сб докл. седьмой Российской науч -практ конф. - Оренбург • ГОУ, 2005 - С 86-91

12 Войнов, А А. Метод повышения ресурса шаровой опоры скольжения / А А. Войнов, И В. Волков // Надёжность и качество : тр. Междунар симп. - Пенза . Изд-во Пенз гос ун-та, 2006 - С 90-94.

13. Войнов, А. А К вопросу стендовых испытаний шаровых шарниров на долговечность / А А, Войнов, Е С. Люлюкин // Развитие транспорта в регионах России, проблемы и перспективы : сб ст Все-рос науч -практ конф - Киров МГИУ, 2007 - С. 20-23

14 Войнов, А А. Экспериментальные исследования шаровых шарниров в подвеске автомобиля / А А. Войнов, А. А Каргин // Материалы и технологии XXI века1 сб ст V Междунар. науч -техн. конф -Пенза ПДЗ,2007 -С 173-176

15. Войнов, А А Повышение долговечности шаровых опор автомобилей сельскохозяйственного назначения / А. А Войнов // Нива Поволжья. -2007 - № 2(3). - С. 24-27.

16 Войнов, А. А Моделирование контакта пальца с полимерным вкладышем в расчетах на прочность сферических подшипников сухого трения / А А. Войнов, Е. А. Чуфистов, С А Суменков // Инновацион-

ные процессы в управлении предприятиями и организациями. - 2007 сб ст VI Междунар. науч-техн конф -Пенза ПДЗ,2007 - С 105-108

17. Войнов, А А Стенд для испытаний шаровых опор / А. А. Вой-нов, И. И. Артемов, А А Грабовский // Положительное решение ФИПС на выдачу патента РФ на изобретение по заявке № 2006115973/11(017358) от 21 03.2007 г

Войнов Александр Александрович

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СФЕРИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ СУХОГО ТРЕНИЯ

Специальности 05 02 08 - Технология машиностроения, 01 02 06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Редактор Т Н Судовчихина Технический редактор Н А Вьялкова Корректор Н А Сидельникова Компьютерная верстка Р Б Бердниковой

ИД № 06494 от 26 12 01 Сдано в производство 12 10 07 Формат 60x84'/'16 Бумага писчая Печать офсетная Уел печ л 1,16 __Заказ № 563 Тираж 100_

Издательство Пензенского государственного университета 440026, Пенза, Красная, 40

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Выбор объекта исследования.

1.2 Причины отказов сферических подшипников скольжения.

1.3 Анализ существующих закономерностей изнашивания сферических подшипников скольжения.

1.4 Направления повышения долговечности сферических подшипников скольжения.

1.5 Цель и задачи исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СФЕРИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ.

2.1 Закономерности внутреннего трения в полимерном вкладыше сферических подшипников скольжения.

2.2 Модель многослойного корпуса сферического подшипника скольжения.

2.3 Методика определения деформаций, контактного давления и напряжений в локальной зоне корпуса сферического подшипника скольжения.

2.4 Моделирование модифицированной композиционной подложки вкладыша.

2.5 Долговечность сферических подшипников скольжения сухого трения по критерию износа.

2.6 Сущность предлагаемого решения повышения долговечности сферического подшипника скольжения.

2.7 Выводы.

3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СФЕРИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ СУХОГО ТРЕНИЯ.

3.1 Обследование демонтированных шаровых опор, достигших предельного состояния.

3.2 Исследование сферических подшипников скольжения сухого трения методом голографической интерферометрии.

3.3 Стендовые испытания сферических подшипников скольжения сухого трения.

3.4 Результаты стендовых исследований сферических подшипников скольжения.

3.5 Регрессионная модель изменения зазора в сферическом подшипнике скольжения.

3.6 Выводы.

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ СУХОГО ТРЕНИЯ.

4.1 Структура технологического процесса изготовления сферических подшипников скольжения сухого трения.

4.2 Повышение долговечности сферических подшипников скольжения сухого трения конструкторско-технологическими методами.

4.3 Технико-экономическое обоснование технологического процесса модифицирования композиционной подложки вкладыша сферического подшипника скольжения.

4.4 Выводы.

Конкурентоспособность машиностроительной продукции во многом определяется долговечностью, основным показателем которой является ресурс. Это в полной мере относится к сферическим подшипникам скольжения сухого трения.

Характерным примером сферического подшипника скольжения сухого трения (СПС) может служить шаровая опора (ШО) подвески легкового автомобиля. Предельное состояние ШО определяется по величине зазора в сопряжении палец-корпус, который по ГОСТ Р 52433-2005 «Шарниры шаровые» не должен превышать 0,7 мм.

ШО состоит из шарового пальца, охваченного вкладышем из твердосмазочного материала УПА 6/15, заключенного в стальной корпус. Свободное пространство между корпусом и вкладышем заполняет композиционная подложка вкладыша (КПВ).

Нагрузка и реакции, воспринимаемые ШО вызывают упруго-пластические деформации КПВ и вкладыша, а также упругие деформации пальца и корпуса.

Низкий модуль упругости композиционных элементов, которыми являются вкладыш и КПВ, способствует увеличению остаточных деформаций, величины зазора и снижению ресурса сферического подшипника скольжения.

Во многих случаях ресурс СПС оказывается существенно меньше, чем у других узлов и агрегатов машин. Отказы, приходящиеся на ШО, превышают 30% от общего числа отказов передней подвески легкового автомобиля. Затраты на устранение отказов передних подвесок составляют свыше 35% от общих затрат по всем узлам и агрегатам.

Опыт эксплуатации машин и агрегатов показывает, что долговечность СПС в подавляющем большинстве случаев (более 90%) определяется износостойкостью контактирующих поверхностей его деталей и зависит от ряда конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов.

Поэтому повышение долговечности сферического подшипника скольжения сухого трения за счет комплекса конструкторско-технологических решений, которые гарантировали бы физико-механические свойства композиционной подложки вкладыша СПС, обеспечивающие заданный ресурс, является актуальной задачей.

Научная новизна работы.

1. Предложено новое техническое решение на основе модифицирования композиционной подложки вкладыша, позволяющее повысить прочность и долговечность сферического подшипника скольжения.

2. Разработана и обоснована структура технологии модифицирования композиционной подложки вкладыша металлическими гранулами сферического подшипника скольжения.

3. Получена зависимость величины зазора между «пальцем и корпусом» от пробега автомобиля, позволяющая количественно оценить долговечность существующего и модифицированного сферических подшипников скольжения.

4. Установлены закономерности изменения напряженно-деформированного состояния корпуса сферического подшипника скольжения в процессе работы под нагрузкой и определена степень влияния упругости модифицированной композиционной подложки вкладыша на ресурс его работы.

5. Разработана математическая модель изнашивания сферического подшипника скольжения, которая дает возможность прогнозировать его ресурс.

Практическая значимость работы.

1. Обоснована возможность и целесообразность использования сферических подшипников скольжения с композиционными подложками вкладыша, модифицированными металлическими гранулами.

2. Разработаны научно-обоснованные рекомендации по выбору гранулометрического состава модификатора, а так же разработан технологический процесс смешивания ингредиентов композиционной подложки вкладыша в заданной пропорции.

3. Разработан и изготовлен стенд, позволяющий проводить испытания шаровых опор и других узлов и элементов подвески легкового автомобиля на долговечность в условиях, имитирующих реальные условия эксплуатации.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Технология модифицирования композиционной подложки вкладыша металлическими гранулами, повышающая долговечность сферического подшипника скольжения

2. Математическая модель, устанавливающая связь упругости композиционной подложки вкладыша, модифицированной металлическими гранулами, с долговечностью сферического подшипника скольжения.

3. Рекомендации по выбору гранулометрического состава композиционных составляющих подложки вкладыша, обеспечивающие повышение долговечности сферического подшипника скольжения.

4. Конструкция специального стенда для испытаний шаровых опор на долговечность.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались: на международном юбилейном симпозиуме АПНО-2003, Пенза, 2003 г.; VII Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении», Пенза, 2003 г.; Межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в России, Кузнецк, 2004 г.; IV-ой межрегиональной научно-практической конференции «Техническая эксплуатация и технический сервис: технология, организация, экономика и управление», Кострома, 2004 г.; IX-ой Международной научно-технической конференции «Современные тенденции развития транспортного машиностроения и материалов», Пенза, 2004 г.; Х-ой Международной научно-технической конференции «Современные тенденции развития транспортного машиностроения и материалов», Пенза, 2005 г.;

XVI региональной научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья, Пенза, 2005 г.; Международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем», Волгоград, 2005 г.; VII-ой Российской научно-практической конференции «Прогрессивные технологии в транспортных системах», Оренбург, 2005 г.; Международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию кафедры «Автомобили и тракторы»

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экспериментально установлено, что заполнение полимерной подложки СПС металлическим гранулами вследствие уменьшения нагрузки, приходящейся на полимер, приводит к повышению его прочности и долговечности.

2. Исследование напряженно-деформированного состояния деталей сферического подшипника скольжения в зоне контакта, выполненное на основе замены гетерогенной структуры подложки эквивалентной ей гомогенной, показало, что максимальные главные напряжения в радиальном и окружном направлениях, действующие в плоскости, перпендикулярной оси пальца составляют примерно 80%, а максимальные касательные -30% от максимального давления по оси пальца. На эксплуатационных режимах указанные напряжения меньше предельных для всех типов полимеров, применяемых в машиностроении для изготовления КПВ, что подтверждает вывод о предотвращении разрушений полимера в модифицированной КПВ.

3. Установлено, что повышение плотности заполнения полости корпуса металлическим гранулами увеличивает долговечность СПС. Разработаны рекомендации по выбору гранулометрического состава модификатора, обеспечивающего наиболее плотное заполнение. По результатам испытаний рекомендуется модифицировать композиционную подложку вкладыша шаровой опоры металлическими гранулами размером 0,5. 1,5 мм со средним диаметром dcр до 1,38 мм в количестве 37,5% от общего объема полости корпуса, что повышает ресурс сферического подшипника скольжения с подложкой на основе серфента, наполненного чугунно-литьевой дробью, примерно в 1,1 раза, а стальными гранулами в 1,3 раза.

4. Разработан технологический процесс смешивания ингредиентов композиционной подложки вкладыша в заданной пропорции, что позволяет снизить время отверждения термореакшпласта в корпусе сферического подшипника скольжения и увеличить производительность процесса литья под давлением.

5. Разработана математическая модель изнашивания сферического подшипника скольжения, которая позволяет прогнозировать его ресурс при различных физико-механических характеристиках модификатора. Сравнение прогнозируемых значений ресурса с экспериментально-установленными для сферических подшипников скольжения с модифицированными и существующими композиционными подложками вкладыша показало максимальные расхождения до 20%.

6. Результаты моделирования и стендовых испытаний шаровых опор ООО «СПРИНТ-АВТО» и шаровых опор с композиционной подложкой вкладыша, модифицированной металлическими гранулами, показали, что износ может быть описан экспоненциальной зависимостью, определены её параметры для существующего и модифицированного сферических подшипников скольжения, которые можно использовать при прогнозировании ресурса.

7. Обосновано включение процесса модифицирования шмпозиционной подложки вкладыша металлическими гранулами в существующую технологию с использованием литья под давлением без нарушения последовательности операций по изготовлению сферического подшипника скольжения.

8. Разработан и изготовлен стенд, который позволяет проводить ускоренные испытания шаровых опор, узлов и элементов подвески легкового автомобиля, с частотой от 30 до 134 Гц и нагрузкой до 8 кН. Конструкция стенда защищена патентом РФ.

1. Альшиц, И.Я. Проектирование деталей из пластмасс.: Справочник / И.Я. Алыпиц, Б.Н. Благов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977.-215 е.: ил.

2. Артёмов И.И. Повышение ресурса гидродинамического подшипника скольжения с самоустанавливающимися графитовыми элементами / И.И. Артёмов, В.Я. Савицкий, С.А. Сорокин / Новые промышленные технологии. Вып. 5-6. - М.: Минатом, 2002. - С. 11-14.

3. А.св. 525815 Сферический шарнир, В.Т. Полунин, 23.08.76. Бюл. № 31.

4. Автомобиль ВАЗ-2120 и его модификации. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт. Косарев С.Н., Волгин С.Н. Руководство по эксплуатации, техническое обслуживание, ремонт. М.: «РусьАвтокнига», 2003,208 с.

5. Анализ долговечности автомобилей семейства МАЗ и технологические методы её повышения, Сер.XIII, «Технология машиностроения», М.:МИНАВТОПРОМ, 1981. 67 с.

6. Артёмов, И.И. Повышение долговечности шаровых опор легковых автомобилей / И.И. Артёмов, А.А. Войнов // «Известия вузов. Машиностроение», 2007 № 9. С. 43.51

7. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. Изд-во М.: Гос. изд-во Физ.-мат. лит. 1963. 472 с.

8. Балабанов В.Е. Безразборное восстановление трущихся соединений автомобиля. Методы и средства. М.: ООО «Издательство Астрель» ООО «Издательство ACT». 2002. 62 с. 17 ил.

9. Басов, Н.И. Расчёт и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов. Учеб. Для вузов. М.: Химия, 1986. - 488 е., ил.

10. Белик, Ш.М. Износостойкость пластмасс при реверсивном трении и малых скоростях скольжения в отсутствии смазки / Ш.М Белик, Р.Н. Протасова // Трение, изнашивание и качество поверхности. М.: Наука 1973.-С. 140-146.

11. Белый, В.А. Трение и износ деталей на основе полимеров / В.А. Белый, А.И. Свириденок, А.И. Петраковец и др. Минск: Наука и техника. 1976. -432 с.

12. Белопухов, А.К. Технологические режимы литья под давлением. 2-е изд., и доп. М.: Машиностроение, 1985, - 272 с.

13. Бидерман, B.JI. Механика тонкостенных конструкций. Статика М.: Машиностроение, 1977. 488 е.: ил.

14. Биргер, И.А. Прочность, устойчивость, колебания.: Справочник в 3-х томах. Под ред. д-ра техн. наук проф. И.А. Биргера и чл. кор. АН Латвийской ССР Я. Г. Пановко. Т.1. 1968. 831 с.

15. Бородин И.Н. Упрочнение деталей композиционными покрытиями. М.: Машиностроение, 1982. 141 е., ил.

16. Боуден, Ф.П. Трение и смазка твёрдых тел. / Ф.П. Боуден, Тейбор Д.// пер. англ. Под ред. И.В. Крагельского, 1968,. 543 с.

17. Буря, А.И.,. Разработка математической модели влияния режимов эксплуатации на трение и изнашивание углепластиков на основе полиамида 6 / А .Я. Буря, А.Д. Деркач, В.И. Шемавнев / Трение и износ,,1, т.27, с. 98.103 январь-февраль 2006.

18. Васильев А. С. Направленное формирование свойств изделий машиностроения /А.М. Дальский, Ю.М. Золотарёвский, А.И. Кондаков // Под ред. д-ра техн. наук А.И. Кондакова. М.: Машиностроение, 2005. 352 е.: ил.

19. Взаимозаменяемость, точность и техника измерения в машиностроении. Ленатомаш, кн. 21, Машгиз, 1951. 580 с.

20. Предуралья конференции 2005с. 153. 156

21. Войнов, А.А. Повышение долговечности шаровых опор автомобилей сельскохозяйственного назначения / А.А. Войнов // Нива Поволжья -2007. №2 (3)-С.24.27

22. Войнов, А.А. Проблема шаровой опоры / «Прогресс транспортных средств и систем». Материалы международной научно-практической конференции. (20 23 сентября 2005 г.) Сб. в 2-х частях, 4.1 с 73. Изд-во Волгоград: ВолгГТУ, 2005. - С. 73.76.

23. Галахов, М.А. Дифференциальные уравнения математической теории трения / М.А. Галахов, П.П. Усов. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990.-280 с.

24. Гаркунов Д.Н. Триботехника. 5-е изд. перераб. доп. - М.: Издательство МСХА, 2002. - 632 е., ил.250.

25. Гаркунов, Д.Н. Виды трения и износа. Эксплуатационные повреждения деталей машин. М.: Изд-во МСХА, 2003. С. 344

26. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. Пособие для втузов. Изд. 5-е, перераб. и доп. М., «Высш. школа», 1977. 479 е., с ил.

27. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей, изд. 4-е, перераб. Изд. М.: «Наука» 1965. 400 с. с ил.

28. ГОСТ Р 52433-2005 «Шарниры шаровые»

29. Григорьянц, А.Г. Лазерная техника и технология /А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов // В 7 кн. Методы поверхностной лазерной обработки: Учеб. Пособие для вузов / А.Г. Григорьянц, А.Ф. Сафонов; Под ред. А.Г. Григорьянца. -М.: Высш. шк., 1987. 191 е.: ил.

30. Гринвуд Дж.А. Упругий контакт шероховатых сфер / Дж.А. Гринвуд, Дж.Х. Трип // Прикладная механика. 1967. №4. - С. 7.

31. Гуслякова, Г.П., Антифрикционные свойства металлов / Г.П. Гуслякова., А.Б. Корнев, Д.С. Гусляков // Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении. 2002, с. 63. 73.

32. Дальский, A.M. Технология конструкционных материалов / A.M. Дальский, Т.М. Барсуков, Л.Н. Бухаркин и др.; Под общ. ред. A.M. Дальского, 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1993. - 448 е.: ил.

33. Дроздов Ю.Н., Артамонов В.Н. Основы расчёта долговечности сферических шарнирных подшипников по критерию износа. // Трение и износ. 1987. Т. 8. № 4. С. 597-604.

34. Дроздов Ю.Н., Коваленко Е.В. Теоретическое исследование ресурса подшипника скольжения с вкладышем // Трение и износ. 1998. Т. 19. № 5. С. 565-570.

35. Дроздов Ю.Н. Павлов В.Г. Пучков В.Н. Трение и износ в экстремальных условиях. М.: Машиностроение, 1986. 224 с.

36. Дроздов, Ю.Н. Расчёт долговечности сферических шарнирных подшипников скольжения по критерию износа / Ю.Н. Дроздов, Коваленко Е. В. // Проблемы машиностроения и надёжности машин №6, 1999 г. с. 38.45

37. Дроздов, Ю.Н. Контактные напряжения в шарнирных соединениях с подшипниками скольжения / Дроздов, Н.М. Наумова, Б.Н. Ушаков / Проблемы машиностроения и надежности машин №3, 1997 г. С. 52-57.

38. Душинский, В.В. Оптимизация технологических процессов в машиностроении / В.В. Душинский, , Е.С. Пуховский, С.Г. Радченко. -Киев: Техника, 1987. 180 с.

39. Евдокимов, Ю.А. Моделирование процессов трения в подшипниках скольжения при несовершенной смазке // Теория трения и износа. М.: Наука, 1965.-С. 317-323.

40. Жермен, П. Механика сплошных сред. / Под ред. Н.Н. Моисеева. Перевод с французского-М.: «Мир». 1965. 480 с.

41. Журавлёв, В.А. К вопросу о теоретическом обосновании закона Амонтона-Кулона для трения несмазанных поверхностей // Журнал технической физики. Вып. 17. 1940. - Т. 10. - С.1447.54 За рулем», № \ о, 2001 г.55 За рулем», № 2, 2003 г.

42. Загородний, В.К. Литьевые машины для термопластов и реактопластов / В.К. Загородний, Э.Л. Калинчев, Е.И. Марам. М.: Машиностроение, 1968, с. 374

43. Зайцев А.К. Основы учения о трении, износе и смазке машин: В 2-х ч. -М-Л.: Ленинградское отд-е машгиза, 1947. 256 с. - 4.1: Трение в машинах: теория, расчёт и конструкция подшипников и подпятников скольжения.

44. Защита от водородного износа в узлах трения. М.: Машиностроение,1980. 290 с.

45. Зубриський С.Г. Переоборудование АТС и их конструктивная безопасность. / Автомобильная промышленность. 2003. № 1. 186 с.

46. Иванова, B.C. природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975, 456с.

47. Инструкция по эксплуатации автомобиля BA3-2103. Волжское объединение по производству легковых автомобилей. Изд. 4-е. М.: Машиностроение. 1975.-е. 104

48. Калинчев, Э.Л. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие. Л.: Химия, 1983 - 288 е., ил.

49. Калинчев Э.Л. Выбор пластмасс для изготовления и эксплуатации изделий:/Э.Л. Калинчев, М.Б. Саковцева: Справ, изд. Л.: Химия, 1987. 416 с.

50. Капур К.Н. Надёжность и проектирование систем. / К.Н Капур, Л.Н Ламберсон. / Перевод с английского Е.Г. Коваленко. Под ред. д-ра техн. наук, проф. И.А. Ушакова. Изд-во «Мир». Москва. 1980.

51. Каталог запасных частей автомобиля ВАЗ-2121 и его модификаций ВАЗ-21211 и ВАЗ-21212. Волжский ордена Трудового Красного Знамени автомобильный завод имени 50-летия СССР. М.: Машиностроение, 1988, 176 с.

52. Кацнельсон, М.Ю. Пластические массы: Свойства и применение: / М.Ю. Кацнельсон, Г.А. Балаев // Справочник. 3-е изд., перераб. - Л.: «Химия», 1978. - 384 с.

53. Коваленко, Е.В. Расчёт долговечности сферических шарнирных подшипников скольжения по критерию износа / Ю.Н. , Коваленко Е.В. / Проблемы машиностроения и надёжности машин,- М.: Москва, «Наука», №6.-1999.-С. 38.45.

54. Когаев, В.П. Расчёты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник / В.П. Когаев, Н.А. Махутов, А.П. Гусёнков// М.: Машиностроение, 1985. - 224 е.: ил.

55. Коларов, Д. Механика пластических сред / Д. Коларов, А. Балтов, Н. Бончева // Под ред. Г.С. Шапиро, пер. с болгарского. Изд-во М.: «Мир», 1979, 304 с.

56. Колесников, В.И. Влияние микроструктуры на локальные значения напряжений и деформаций в волокнистом композите / В.И Колесников, В.В. Бардушкин, А.П. Сычёв, В.Б. Яковлев //Вестник машиностроения. 2005, №8 с. 35.38.

57. Колу паев Б. С. Релаксационные и термические свойства наполненных полимерных систем. Практикум. Львов. Вища школа. Изд-во при Львов, ун-те. 1980. - 204 с.

58. Костецкий Б.И. Исследование энергетического барьера при внешнем трении металлов /Б.И. Костецкий, Ю.И. Линник // Машиноведение. 1968. № 5. С. 5.

59. Костецкий Б.И. Трение,смазка и износ в машинах. Киев: Техшка, 1970. -395 с.

60. Кочанов, Л.М. Основы механики разрушения. М. Наука, 1974. 312 с.

61. Крагельский, И.В., Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. -.480 с.

62. Палей М.М. Технология производства приспособлений, пресс-форм и штампов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 293 е., ил., С. 207.

63. Крагельский, И.В., Трение, изнашивание, смазка: Справочник. Т. 2 / Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина. М.: Машиностроение, 1979. — С.230.257.

64. Кугель, Р.В. Долговечность автомобилей. М. 1961, 320 с.

65. Кутай, А.К. Анализ точности и контроль качества в машиностроении /

66. A.К. Кутай, Х.Б. Кордонский М.Л.: Машгиз. 1958. . 364 с.

67. Лихтман В.И, Щукин Е.Д., Ребиндер П.А. Физико-химическая механика металлов М.: Изд-во АН СССР. 1962 , 363с.

68. Лукьянец, В.А. Физические эффекты в машиностроении: Справочник /

69. B.А. Лукьянец, И.А. Алмазова, Н.П. Бурмистров и др. М.: Машиностроение, 1993. - 224 е.: ил.

70. Машков Ю.К. Расчёт и повышение долговечности сферических сопряжений // Вестник машиностроения. 1976. - №11. - С. 28- 30.

71. Лякишев, Н.П. Нанокристаллические структуры новое направление развития конструкционных материалов. Вестник Российской Академии Наук, 2003, том 73 №5. - С. 422 - 425.

72. Машиностроение. Энциклопедия Т1 IV. Под общ. ред. д-ра технич. наук Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение. Изд-во М.: Машиностроение. Детали машин. - 2002. - 995 с.

73. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. -М.: Машиностроение. Измерения, контроль, испытания и диагностика. Т.

74. I-7 /- В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, В.Н. Филиппов и др., Под общ. ред. В.В. Клюева. 2-е изд., перераб. и доп., 2001, - 464 с. ил.

75. Машиностроение. Энциклопедия / том IV-1 «Детали машин» Под ред. д-ра техн. наук Д.Н. Решетова Изд-во М.: Машиностроение, 1995. - 864 с.

76. Машков, Ю.К. Трение и модифицирование материалов трибосистем / Ю.К.Машков, К.Н. Полещенко, С.Н. Поворознюк, П.В. Орлов // М.: Наука, 2000. - 280 с.

77. Машков, Ю.К. Избирательный перенос в несмазываемых металлополимерных узлах трения // Надёжность и контроль качества. -1988. -№ 4, с. 32.44.

78. Методика расчётной оценки износостойкости поверхностей трения деталей машин. М.: Изд-во Стандартов, 1979. - 100 с.

79. Новожилов, В.В. Микронапряжения в конструкционных материалах / В.В. Новожилов, Ю.И. Кадашевич. Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1990. - 223 с. ISBN 5-217-00956-Х.

80. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. Издательство иностранной литературы, 1954 с.384.

81. Одинг И.А. К вопросу о природе релаксации и ползучести металлов / Вестник машиностроения № 2, 1949 с. 17.26.

82. Одинг И.А. Критический обзор некоторых теорий ползучести металлов / ЦНИИТМАШ, кн. 71. Вопросы металловедения котлотурбинных материалов, Машгиз, 1955 С.26.38.

83. Описание изобретения к патенту RU 2148735 С1, 10.05.2000. Савицкий В.Я., Браун Э.Д и др.

84. Описание изобретения к патенту РФ RU 2016277 С1, Вкладыш шарового шарнира. Недиков В.П., 15.07.94, Бюл. № 13

85. Описание изобретения к патенту РФ RU 2025589 С1, Подшипник скольжения, Савицкий В.Я., Семёнов А.А. и др. 30.12.94. Бюл. № 24

86. Описание изобретения к патенту РФ RU 2130558 С1 Шаровой шарнир. Гунн И.Г., Куц В.А., Лычагин А.И.,20.05.99

87. Орлов. Принципы конструирования. Приложение. Справочник. Инженерный журнал № 4. 2003. С. 49.58.

88. Патрушев, В.И. Надёжность и эффективность в технике. Т.5 Проектный анализ надёжности / Под ред. В.И. Патрушева. Изд.-во М.: Машиностроение, 1988, 320 с.

89. Патент на изобретение РФ № 2220336, ОАО АВТОВАЗ. Способ сборки шарового шарнира. Прядильщиков Ю.П., Левин Ю.Н. 08.11.2001

90. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник / А.В. Чичинадзе. 2-е изд., перераб и доп. М.: Машиностроение. 1988. 128 с.

91. Польцер Г.Л., Майсснер Ф.Т. Основы теории трения и изнашивания. -М.: Машиностроение. 1984. 264 с.

92. Поляков, Б.Н. Напряжённо-деформированное состояние универсальных шарниров с вкладышами скольжения, их оптимизация и параметрический ряд несущей способности. Машиностроитель. 2006. № 3, с. 22 - 29

93. Поляков, А. А. Природа и границы применения избирательного переноса. /Трение и износ. 1988, т.9 -№ 3-е. 473. 480.

94. Пономарёв С.Д., .Андреева Л.Е. Расчёт упругих элементов машин и приборов М.: Машиностроение, 1980. 326 е., ил. - (Б-ка расчётчика).

95. Проников, А.С. Макротрибология и её задачи. // Трение и износ. 1998, № 2, С. 155

96. Прочность. Устойчивость. Колебания. Справочник в трёх томах. Т.2/ Под общей редакцией И. А. Биргера и Я.Г. Пановко. Изд-во М.: «Машиностроение». 1968. 464 с.

97. Работнов, Ю.Н. Механика деформируемого твёрдого тела. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. - 744 с

98. Радин Ю.А, Суслов А.Г. Безызносность деталей машин при трении. Ленинградское отделение, 1989, 229с.

99. Ребиндер П. А. Значение физико-химических процессов при механическом разрушении и обработке твёрдых тел в технике // Вестник АН СССР 1940. Вып. 8, 9. 363 с.

100. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. Избранные труды. П.А. Ребиндер. М.: Наука, 1979, стр. 384

101. Ребиндер П.А., Щукин Е.Д, Поверхностные явления в твердых телах в процессе их деформации и разрушения. Усп. физ. наук, Т. 108, вып.1, 1972. с. 3-42.

102. Румшинский, JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1987.-146 с.

103. Рыбакова, JI.M., Куксёнова Л.И. О рентгеноструктурном исследовании поверхностных слоёв металла при трении в условиях избирательного переноса // Эффект безызносности в триботехнологии. 1992, № 2, с. 46.56

104. Рыбакова, Л.М. Рентгенографический метод скользящего пучка лучей и его возможности при исследовании избирательного переноса и поверхностей трения твёрдых тел. // Эффект Безызносности в триботехнологии. 1999, № 1, с. 54.66

105. Савицкий В.Я., Глошанов В.М, Виноградов В.В. Ремонт и производство артиллерийского вооружения. Книга 1: технология капитального ремонта и производства артиллерийского вооружения. -М.О.СССР 1991, 326 с.

106. Савицкий В.Я. Оценка эффективности замены традиционных узлов трения на полимерные // Новые промышленные технологии. — Вып. 4-5 (291-292). М.: Минатом, 1999. - С. 65-72.

107. Северденко, В.П. Структура тонких металлических плёнок / В.П. Северденко, Точинский Э.И. Минск: Наука и техника. 1968. - 209 с.

108. Седов Л.И. Введение в механику сплошной среды. М.: Гос. изд-во физико-математической литературы. 1962. 380 с.

109. Сендецки, Дж. Композиционные материалы. Т. 2 Механика композиционных материалов / Под ред. Дж. Сендецки, перевод с англ. Изд-во М.: «Мир», 1978,. 569 с

110. Свириденок, А.И. Роль фрикционного переноса в механикесамосмазывания композиционных материалов // Трение и износ. 1987, том 8, №5, С. 773.778

111. Соколовский, А.П. Научные основы технологии машиностроения. Машгиз. 1995. 430 с.

112. Солдатёнков И.А. Об одном следствии установившегося режима для изнашиваемых покрытий // Трение и износ. 1988. Т. 9. № 4. С. 636-641.

113. Солонин, И.С. Математическая статистика. М.: Машиностроение, 1989. -237 с.

114. Сорокин, Н.Т. Состояние машиностроительного комплекса России / Вестник машиностроения №5, 2005. С.З - 6.

115. Статистические методы анализа и контроля качества машиностроительной продукции. Под ред. А.К. Кутай. М.: Машгиз, 1956. 380 с.

116. Технология конструкционных материалов. Под общ. ред. д-ра техн. наук А.М. Дальского, 3-е изд. М.: Машиностроение, 1993. 386 с.

117. Тимошенко, С. Пластинки и оболочки. / Тимошенко, С.П. С. Войновский Кригер / Под ред. Г.С. Шапиро, пер. с англ., М.: Гос. изд-во физико-математической литературы, 1963, 636 с.

118. Тимошенко, С.П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек. Под ред.

119. Э.И. Григолюка / Главная редакция физико-математической литературы М.: «Наука», 1971, - 808 с.

120. ТУ 4542-029-36926894-93 ООО «Спринт Авто»

121. ТУ 4591-006-50791834-2005 ООО «Спринт Авто»

122. Фролов, К.В. Инновационные технологии в машиностроении. Вестник Российской академии Наук. Т. 75 №4. 2005. С. 289 384.

123. Хаймзон, М.Е. Надёжность авиационных разъёмных соединений, / М.Е. Хаймзон, К.А. Крылов, А.И. Кораблёв, М.: Транспорт, 1970. 326 с.

124. Халдеев, В.Н. Совершенствование технологии изготовления многослойных прецизионных полусферических оболочек. Москва «Новые промышленные технологии», производственно-технический журнал, выпуск 3, 1993 С. 257.

125. Хрущов, М.М. Исследование изнашивания металлов./ М.М. Хрущов, М.А. Бабичев /. М.: Изд-во АН СССР, 1970. - 315 с.

126. Червячная литьевая машина «ПОЛЯР ЖИВЕЦ Ф0-1400/330а». Завод литьевых машин «ПОЛЯР ЖИВЕЦ». Техно-эксплуатационная документация. Изд-во СКБТ «ПОЛЯР ЖИВЕЦ» 1980 г. 109 с.

127. Червячный литьевой пресс, тип ФОРМОпласт-395/165 и ФОРМОпласт-Х-498/165. Фабрика литьевых прессов «ПОНАР-ЖИВЕЦ. Техническо-эксплуатационная документация. Изд-во СКТБ «ПОЛЯР ЖИВЕЦ».1984г. 173 с.

128. Червячный литьевой пресс, тип ФОРМОпласт-Х-398/165. Фабрика литьевых прессов «ПОЛЯР ЖИВЕЦ». Техно-эксплуатационная документация Изд-во СКТБ «ПОЛЯР ЖИВЕЦ». 1984 г. 175 с.

129. Чёрный, А. А. Математическое моделирование при планировании экспериментов на двух уровнях факторов: учебное пособие / А.А. Чёрный. Пенза: Информационно-издательский центр ЮГУ, 2006. - 36 с.

130. Чёрный, А. А. Математическое моделирование при планировании экспериментов на трёх уровнях факторов: учебное пособие / А.А. Чёрный. Пенза: Информационно-издательский центр ПТУ, 2006. - 80 с.

131. Шермергор, Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 399 с.

132. Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей. М.: ИРПО; Изд. центр «Академия», 1999. -544 с.

133. Шульц В.В. Форма естественного износа деталей машин и инструмента. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 208 е.: ил.

134. Archard J.F., Wear, in: Interdisciplinary Approach to Friction and Wear, Ku P.M. (Ed/) NASA SP-181, Washington, 1968. P. 267.

135. Archard J.F., Contact and rubbing flat surfaces // J. Appl. phys. 24/ - 981 c1521953.

136. Archard J.F., Elastic deformation the laws of friction // Proc/ Roy. Soc. -London, A243. 1957.