автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение качества крупногабаритных соединений с гарантированным натягом при ремонте газовых компрессоров

На правам рукописи

Протасов Артем Васильевич

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА КРУПНОГАБАРИТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ ПРИ РЕМОНТЕ ГАЗОВЫХ КОМПРЕССОРОВ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск 2006

Работа выполнена на кафедре машиностроительных технологий и материалов Иркутского государственного технического университета.

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор СА. Зайдес

доктор технических наук, профессор Ю.В. Дцмов

кандидат технических наук, доцент Ю.В. Ермошеико

Ведущая организация - Иркутский научно-исследовательский

институт химического машиностроения

Защита состоится " ^¿Г" Stj/oü^^ 2007 г. в 10№ часов на заседании диссертационного совета Д 212.073.02 Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074 г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83. Конфе-ренц-эал

С диссертацией можно озникоыигься в библиотеке ушгЕерот'ета Автореферат разослан " декабря 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

В.М. Садов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Актуальность работы. На всех этапах развития техники усталость металлов всегда считается одной из главных причин аварийных разрушений и отказов оборудования различного назначения, В тяжелом машиностроении усталостному разрушению достаточно широко подвержены крупногабаритные массивные соединения с гарантированным натягом. Так, на химических заводах известны случаи выхода из строя поршневых газовых компрессоров, которые происходят ввиду усталостного разрушения крупнотоннажных кривошипных валов. Уникальность сопрягаемых узлов таких изделий предъявляет особые t требования к выбору технологических режимов сборки, к технологичности

конструкции соединяемых деталей и самого прессового соединения, что в целом определяет надежность и долговечность работы оборудования.

Проблема усталостного разрушения изделий может быть достаточно успешно решена при разработке надежных методов прочностных расчетов, позволяющих прогнозировать зарождение усталостных трещин, описывать процессы их развития и предсказания момента окончательного разрушения деталей о учетом влияния конструктивных, технологических и эксплутациониых факторов.

Поэтому изучение напряженно - деформированного состояния (НДС) крупногабаритных тяжелых прессовых соединений в зависимости от способа и температурных режимов сборки, условия теплового взаимодействия сопрягаемых деталей при формировании натяга, а также выбор и расчет рациональной геометрии сборочных узлов дает предпосылки для поиска эффективных путей повышения усталостной прочности соединения, а, следовательно, и всего оборудования в целом.

Цель работы. Повышение качества соединения кривошипных узлов газовых компрессоров на основе компьютерного моделирования технологии термической сборки и конструкции узлов сопряжения тяжелых прессовых соединений.

Методы исследования. В работе использован математический аппарат теории малых упруго - пластических деформаций, научных основ технологии машиностроения, теории прочности с применением аппарата метода конечных элементов, программных пакетов MSC.visualNastran, Ansys.

Экспериментальные исследования проведены на установке для испытания напреосованных образцов на кручение с изгибом; оценка микроструктуры в по-1 перечных сечениях контактной поверхности валов выполнена на электронном

сканирующем микроскопе «Philips' SEM 525-М».

Научная новизна.

1. На основе теории малых упруго - пластических деформаций и метода конечных элементов создана математическая модель крупногабаритного прессового соединения, позволяющая определить НДС сопрягаемых деталей с учетом их геометрии и условий сборки.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург

ОЭ го^ант /¿И.

2. Выполнена оценка усталостной прочности соединения в зависимости от конструкции сопрягаемых узлов и эквивалентных напряжений, возникающих в процессе термической сборки.

3. Выявлено влияние условий термической сборки прессового узла на качество соединения. Установлено, что сборка с локальным контактом сопрягаемых деталей приводит к появлению «термического удара», при котором напряженное состояние соединения возрастает на 40 - 50 % по сравнению о конвективным взаимодействием.

4. В результате анализа степени влияния мягких прослоек на концентра-цщо напряжений в зоне контакта прессового соединения установлено, что использование металлопокрытия из кадмия снижает концентрацию эквивалентных напряжений на 30 - 35 % по сравнению с напряженным состоянием соединения без покрытия.

Практическая ценность. Разработана технология термической напрес-совки крупногабаритных деталей, обеспечивающая рациональное НДС соединения, Определено влияние конструкции узла и технологических параметров сборки на усталостную прочность крупногабаритных соединений с гарантированным натягом. Установлено влияние условий сборки сопрягаемых деталей при формировании натяга на образование дефектов в прессовом соединении. Спроектировано индукционное нагревательное устройство для равномерного нагрева крупногабаритных изделий. Разработана конструкция установки для усталостных испытаний образцов н определения предела выносливости конструкционных материалов.

Автор защищает:

- математическую модель крупногабаритного соединения с гарантированным натягом, учитывающую объемное напряженное состояние от совместного силового и температурного воздействия;

- результаты определения НДС тяжелого прессового соединения и их влияние на усталостную прочность кривошипных валов;

- рекомендации по внедрению в производство технологических режимов напрессовки, конструкцию узла прессового соединения и конструкцию технологической оснастки, повышающих работоспособность крупногабаритных валов газовых компрессоров.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на международных, всероссийских, региональных, межвузовских научно - технических и практических конференциях: в том числе на международной научно -практической конференции ((Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт - Петербург, 200бг); международной научно -практической конференции «Химия XXI век; новые технологии, новые продукты» (Кемерово, 2006); межрегиональной научно - технической конференции ((Механики XXI веку» (Братск, 2006); региональной научно - технической конференции «Перспективные технологии получения н обработки материалов» (Иркутск, 2004, 2005); ежегодных научно - практических конференци-

ях факультета технологии и компьютеризации машиностроения Иркутского государственного технического университета.

Реализация результатов работы. По результатам научных исследований разработаны конструктивные и технологические рекомендации но изготовлению и сборке кривошипных валов крупнотоннажных компрессоров. Реэульта-ш работы предложено использовать на химическом заводе ОАО «Ангарская нефтехимическая компания (АНХК)». Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных рекомендаций составляет около тыс. руб. в год.

Публикации, По результатам диссертационной работы опубликовано семь статей, получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографического списка и приложений.

Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, включает 70 рисунков, 7 таблиц и 5 приложений, список литературы из 111 наименований.

Во введении обоснована актуальность выполненной работы, определена цель и задачи исследования, сформулирована научная новизна, практическая значимость работы и положения, выносимые на защиту,

В первой главе представлен обзор применения в производстве уникальных крупногабаритных соединений с натягом. На основе сборочного узла кривошипного вала газового компрессора (рис. 1) рассмотрены причины, снижающие усталостную прочность тяжелых прессовых соединений.

Вопросам повышения усталостной прочности прессовых соединений конструкторскими и технологическими методами посвящены труды отечественных и зарубежных ученых: Б.М. Арпентъев, Л.Т. БалацкиЙ, М. Валь, Ф. Вундерлих, Е.С. Гречшцев, АС, Зещдан, И,В. Кудрявцев, С.В. Сервисен и многие другие.

Анализ литературных источников показал, что основные пути повышения несущей способности соединений с натягом направлены на уменьшение концентрации напряжений между сопрягаемыми узлами, на повышение качества

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Рис. 1, Коленчатый вал поршневого газового компрессора в сборе: 1 - вал; 2 - кривошип; 3 - палец

конгактируемых поверхностей, применение поверхностно - пластического деформирования (ППД) деталей, гальванических покрытий, химико-термических и электрофизических способов обработки.

Однако прочность и долговечность крупногабаритных соединений с натягом в зависимости от способов термосборки, температурных режимов напрео-совки, а также условий сборки в момент формировании натяга на качество соединения изучены не достаточно полно.

На основании изложенного была сформулирована цель диссертационной работы, для достижения которой потребовалось решить следующие задачи: ,

1. Разработать математическую модель соединения с гарантированным натягом для объективной оценки НДС упакалышх крупногабаритных изделий.

2. По результатам численного расчета выявить влияние конструктивных и » технологических факторов, а также условий сборки сопрягаемых деталей в момент формирования натяга но усталостную прочность соединения.

3. На основе экспериментальных исследований определить влияние конструктивного фактора и условий сборки на несущую способность тяжелого прессового соединения.

4. Разработать конструкторские и технологические рекомендации по сборке соединений о натягом кривошипных валов газовых компрессороа

5. Спроектировать индукционное устройство, обеспечивающее равномерный нагрев крупногабаритных изделий.

6. Реализовать результаты исследования в производственных условия::.

Вторая глава посвящена моделированию крупногабаритного соединения

о гарантированным натягом, определению НДС и оценке его усталостной прочности.

При моделировании сборочных узлов использованы физико-механические характеристики стали 40 (ГОСТ 1133-71), из которой на производстве изготавливают валы и кривошипы газовых компрессоров. Расчетная модель НДС прессового соединения основана на следующих допущениях:

- материал исследуемой модели изотропный;

- контакт деталей происходит по всем точкам сопрягаемых поверхностей вала и кривошипа;

- реакция в узлах контакта направлена по нормали к поверхности;

- детали при сборке не имеют начальных остаточных напряжений,

При анализе расчетной модели тел вращения использовали цилиндрическую систему координат, где положение каждой точки определяется тремя координатами: г - радиусом, г - высотой точки и ф - углом относительно выбранного нулевого меридиана. В точке напряжено - деформированное состояние определяется вектором напряжений

и вектором деформаций

где 0Г, °<р> Тгь Тдр) т<рг - нормальные и касательные составляющие напряжений; 8г, £г, Бф, - продольные деформации; уа, 7гф>Тфг - угловые деформации в соответствующих плоскостях.

Задача термопрочности решена с учетом упруго - пластичных свойств материала (свойства материала задавались диаграммой о - е) и использованием обобщенного закона Гука с учетом температурных воздействий

а =£(е-£г) = £>(£-аГ), (1)

где Э - матрица упругих констант; с, ©г - упругая деформация от действия силовых и температурных факторов; а - коэффициент линейного расширения (сжатия) материала при нагревании (охлаждении); Т - значение температуры в соответствующей точке тела.

Аппроксимация температурного поля в пределах конечного элемента выражена в виде

{ет}={а&ФТ{{тУМ1, (2)

где {Ф} - матрица функций формы элемента;

{Т}

- значение температуры в его

узлах, к=1,2,3,4.. .К

Уравнение равновесия нагруженного тела имеет вид

¡аШУ^$$ие1У+1рШ5> (3)

У V 5

где о - тензор напряжений; 5и - малое перемещение; q - внешняя нагрузка, распределенная по объему (V) тела; р - нагрузка, распределенная по его поверхности (3),

После подстановки (1) в уравнение равновесие (3) и выполнения математических преобразований, получено выражение равновесия конечного элемента упругого тела при наличии температурного воздействия

№}={/}, (4)

где {лг}- матрица жесткооти тела; {Л} - вектор узловых перемещений; {/}- вектор узловых перемещений, с учетом температурного поля

{Я- + \р№ + ¡{вШе^У, (5)

V В V

где {в} - матрица, связывающая деформации с узловыми смещениями

0}=

Последнее слагаемое в (5) представляет собой узловую нагрузку, обусловленную полем температур, а = от - температурное напряжение в узле. Такой же вид будут иметь уравнения равновесия для всей конечно-элементной модели конструкции. Таким образом, соотношения (2, 5) дают решение задачи термо-

ГЭФ<*+ щЛ

2 л

прочности при известных распределениях текущей и начальной температур тела.

Влияние НДС на прочностные характеристики тяжелого прессового соединения оценивали по эквивалентным напряжениям в соответствии четвертой теорией прочности

+(*; -ъУ (б)

Анализируя напряженное состояние прессового соединения «вал -кривошип» при термической сборке, выявлено распределение эквивалентных напряжений по сечению вала в зависимости от способа термической сборки и температурных режимов обработки деталей.

Установлено, что при комбинированном способе сборки наименьшие эквивалентные напряжения (в зоне концентрации напряжений - а?К1,ти - 323 МПа) возникают при нагреве кривошипа до температуры +90оС, с одновременным охлаждением вала до -175°С (рис. 2), Эти температурные режимы рекомендованы для запрессовки вала в кривошип при соединении с

Рис, 2. Распределение эквивалентных напряжений по сечению вала: 1 - сборка с охлаждением вала (-210°С); 2-сборка с нагревом кривошипа +170'-'С; комбинированная сборка: 3 - (вал -190°С, кривошип +90°С): 4 - (вал -125°С, кривошип +90°С); 5 -(вал -175°С, кривошип (90°С); б - (вал -140°С, кривошип +90°С)

Производственная сборка крупнотоннажных изделий нередко происходит при начальном локальном контакте по образующей цилиндрических поверхностей. При исследовании влияния условий напрессовки на напряженное состояние деталей установлено, что в случае контактного термичеокого взаимодействия на поверхности вала формируются значительные термические эквивалентные напряжения (азкв = 573 МПа, а„ = 660 МПа), превышающие напряжения по сравнению с конвективной сборкой на 43% (рис. 3). Возникает, так называемый, «термический удар» в результате, которого на валу образуются значительные поверхностные остаточные температурные напряжения, вызывающие появление микродефекгов.

гарантированным натягом величиной 0,4 мм.

Рнс. 3. Распределение эквивалентных напряжений по сечению вала: 1 - сборка с конвективным взаимодействием; 2 - сборка с локальным контактным взаимодействием

При анализе влияния конструктивного фактора прессового соединения на напряженное состояние рассмотрена геометрия узлов: «палец - кривошип» и «вал - кривошип» (рис, 4. а, б).

Для снижения концентрации напряжений в зонах, наиболее подверженных усталостному разрушению (на выходе вала из кривошипа и в местах пересечения технологических отверстий) предлагается:

- заменить существующую конструкцию поднутрения на валу галтелью радиусом 10 мм;

- изготоВ1ггь в кривошипе в области напрессовки пальца выточку радиусом 5 мм, расположенную на расстоянии 15 мм от отверстия;

- изменить диаметр продольного и поперечною технологического отверстия соответственно с 55 и 30 мм на 46 и 16 мм.

Рис, 4. Распределение эквивалентных напряжений в узлах сопряжения: а - «палец - кривошип»; б - «вал - кривошип»

к Одним из направлений по снижению концентрации напряжений в зоне

контакта прессового соединения является использование прослоек из мягких материалов, которые наносят на вал, обычно, гальваническим способом. Результаты расчета показали, что наиболее эффективным материалом является прослойка из кадмия толщиной 20 мкм, которая на 34% снижает эквивалентные напряжения на выходе вала из втулки.

Эквивалентные напряжения, возникающие при сборке тяжелого прессового соединения, а так же реальные величины действующих крутящих моментов, были использованы для оценки усталостной долговечности кривошипных валов по фактору надежности

И

же

где ов - предел прочности материала.

Значения фактора надежности показывают (рис, 5), что при сборке с охлаждением вала он выше по сравнению с соединением от нагрева кривошипа.

'.:"•'7 1—. ■ ■ а.'".:-' ■ ;-.-|5до&о2 ,■ - ..

- е ^ . * ..ч-.'

.|-6' "Г-

: Я у?--."!л.'

Л < >в.10Е-02

•V'.' -2 1. -

'ллк»

Фактор надежности . ■

Рис. 5. Зависимость фактора надежности от способа сборки: 1 - сборка с охлаждением вала (-210°С); 2 - комбинированная сборка (вал -175'5С, кривошип +90°С); 3- комбинированная сборка (вал -Ш°С, кривошип +90"С); 4 - комбинированная сборка (вал -140°С, кривошип +90°С); 5 - сборка с нагревом кривошипа (+170°С); б - комбинированная сборка вала о поднутрением (вал -175°С, кривошип+90°С); 7-комбинированная сборка (вал -123°С, кривошип +90°С)

Однако создать низкую температуру (-210°С) в производственных условиях весьма сложно, поэтому целесообразно применять комбинированный способ сборки. В этом случае наибольший фактор надежности (К = б,5'Е-02) получен при охлаждение вала до -175°С с одновременным нагревом кривошипа до

В третьей главе выполнены экспериментальные исследования, позволяющие оценить результаты численных расчетов при определении напряженного состояния и качества прессового соединения.

Адекватность экспериментальных исследований установлена на основе теории подобия сложных моделей. Задача моделирования тяжелого прессового соединения, собранного термическим способом, решена в результате разбиения сложной модели на две части: первая - учитывала упругие деформации в зоне контакта, вторая - тепловые явления. Для первого случая использованы уравие-

Н1Ш, связывающие напряжения с деформациями, которые для материала с ли-нейно-упрушми свойствами оцениваются двумя постоянными - модулем упругости £ и коэффициентом Пуассона р. При рассмотрении второй задачи о нестационарном темнертуриом поле, иснользовали два основных критерия явления тешюпроводпости: критерий Био и число Фурье.

Для оценки условий термической сборки при формировании натяга были га готовлены образцы прессового соединения в масштабе 1:10 нз стали 40 (ГОСТ 1133-71), Напрессовка выполнена комбинированным методом: нагрев втулт +90°С с одновременным охлаждением вала -175*0. Формирование натяга образцов проведено как с использованием конвективного теплообмена, так и с начальным контактным взаимодействием сопрягаемых деталей («термоудара»).

Собранные образцы испытывали на усталостный изгиб с вращением при напряжении о„с„ = 0,6'сго^. Количество циклов нагруження для всех образцов составляло 12*10й.

После усталостного испытания образцы распрессовывали и разрезали по поперечному сечению в мостах возможных образований микротрещип (на выходе вала из втулки). Некоторые результаты микрофрактографического анализа, выполненные на электронном сканирующем микроскопе «РЫНрз» (рис. б), приведены в таблице, из которой следует, чю образование трещин, как и ояси-далось, происходит на участке термического удара, в зонах действия значительных эквивалентных напряжений, превышающих предел текучести мате-

Рис, б. Микроскопические особенности строения подповерхностного слоя поперечного сечения образцов после усталостного испытания; а - сборка с конвективным взаимодействием (хЮОО); б - сборка с отермоударом» (х5000)

На всех образцах на глубине 'Л О наблюдаются поры или скопления пор, что также подтверждается наличием больших внутренних напряжений.

Для выявления влияния условий нанреесовки на наличие дефектов выполнена дополнительная серия опытов. Исследуемые образцы напрессовывали с натягом по технологическим режимам, описанным выше, а затем распрессовы-вали и разрезали для исследования микроструктуры поперечного сечения ва-

лов. Результаты микроскопического анализа показали, что при сборке с «термоударом» в подверхностных слоях вала возникают микроскопические трещины, а при сборке с конвективным теплообменом, выявлены лишь отдельные поры.

Таблица

Результаты исследования образцов по оценке влияния условий напрессовки на качество соединения после усталостных испытаний*

Эквивалентные Номер группы образцов

Зона исследования напряжения, МПа конвективная сборка с «термоударом»

1 2 3 4 5 б

По дпо верхностыо 290 СП СП п СП Т.П Т.П

'/Ш 200 П - п П П П

!А И (возле отверстия) 160 П - - - П -

* - каждая группа представляет собой средние результаты исследований трех образцов. Здесь О - диаметр образца; Т - трещина; П - отдельные поры; СП -скопление пор

Дня оценки влияния конструкции сборочного узла «кривошип - палец» были изготовлены образцы, первая партия которых по форме соответствовала конструкции кривошипа, применяемой в настоящее время на заводе, а вторая -изготовлена по результатам математического моделирования. Напрессовка осуществлена комбинированным методом: нагрев втулки +90°С, с одновременным охлаждением вала -175°С. Температуру эксперимента контролировали прибором «ТетюрошЛ», Формирование натяга происходило в результате конвективного теплообмена между сопрягаемыми деталями. После сборки образцы испытывали на усталость, затем разрезали по поперечному сечению в зоне контакта и исследовали на электронном микроскопе. По результатам мнкроотруктурного анализа (рис. 7) установлено, что наличие разгружающей выточки на втулке способствует снижению дефектов по всему поперечному сечению вала в зоне выхода его из втулки.

Микроструктурный анализ образцов подтверждает снижение концентрации напряжений, установленное в результате численного расчета НДС при анализе геометрии тяжелого прессового соединения «палец - кривошип». Качественная оценка конечно-элементного расчета с экспериментальными результатами дает основание полагать о достоверности расчетных данных при анализе конструкции тяжелых прессовых соединений, Было установлено также положительное влияние разгружающей выточки во втулке на усталостную прочность сборочных узлов. Прессовые соединения, собранные с образованием «термического удара» имеют предрасположенность зк образованию микротрещин, которые при эксплуатации соединения могут объединиться в магистральную трещину и явиться причиной усталостного разрушения деталей.

Рис. 7. Микроструктура подповерхностного слоя поперечного сечения образцов в зоне выхода вала из ш-улки после усталостных испытаний: а - существующая геометрия кривошипа (х1 ООО); б - предлагаемая геометрия кр и по шипа (х! ООО)

В четвертой главе рассмотрены вопросы практической реализации результатов теоретического и экспериментального исследований процесса сборки крупнотоннажного кривошипного вала поршневого газового компрессора Ангарской нефтехимической компании.

Для повышения надежности и долговечности кривошипных палов рассмотрено обоснование рациональной конструкции узлов сопряжения, выбор оптимальных температурных режимов напрессовки, прогнозирования долговечности соединений с гарантированным натягом. Для снижения напряжений в зонах концентрации сборочных узлов предложены следующие температурные режимы комбинированной термической напрсссовки: температура охлаждения вала до -175°С, с одновременным нагревом кривошипа до +90°С. Для нагрева кривошипа спроектировано специальное индукционное устройство, обеспечивающее равномерное распределение температур за счет движения и перераспределения токов Фуко.

Установлено, что процесс формирование натяга должен проходить с конвективным теплообменом между сопрягаемыми деталями, не допуская начального контактного взаимодействия («термического удара»). Для реализации этого предлолсения в производственных условиях спроектирована технологическая оснастка.

Для выполнения усталостных испытаний разработана конструкция испытательной машины, новизна которой подтверждена патентом РФ (№2279053),

При внедрении технологических рекомендаций по сборке кривошипных валов годовой экономический эффект за счет увеличения срока службы газового компрессора еоствит около 19Н тыс. руб. и год.

Общие выводы по работе

1. На основе теории малых упруго - пластических деформаций и метода конечных элементов разработана математическая модель прессового соединения, обеспечивающая расчет напряженно - деформированного состояния сборочного узла с гарантированным натягом в зависимости от технологии термической сборки и геометрии сопрягаемых деталей.

2. По результатам численного анализа напряженного состояния сопряженных изделий установлено, что наиболее эффективные результаты по прочности соединения и экономичности процесса обеспечивает комбинированная термическая сборка. Для получения требуемого натяга (0,4 мм) вал необходимо охладить до температуры -175°С, а кривошип нагреть до +90°С.

3. Установлено, что для снижения концентрации напряжений в сопрягаемых деталях кривошипного узла необходимо заменить поднутрение вала галтелью радиусом 10 мм, ввести в конструкцию кривошипа выточку радиусом 8 мм к изменить диаметральные размеры технологических отверстий с 55 на 4б мм и с 30 на 16 мм.

4. Выполнена оценка на усталость тяжелого прессового соединения от совместного действия термических напряжений, возникающих в результате сборки и внешних нагрузок (крутящих моментов) при работе компрессора. Установлено, что предлагаемые температурные режимы комбинированной сборки обеспечивают максимальную величину фактора надежности и, в конечном счете, увеличивают долговечность кривошипного вала.

5. На основании численных и экспериментальных результатов исследования установлено, что прессовые соединения, собираемые комбинированным термическим способом при наличии «термического удара» имеют предрасположенность к образованию микротрещин, которые при эксплуатации оборудования могут объединяться в магистральную трещину и служить источником усталостного разрушения деталей,

6. Выявлено благоприятное влияние на качество сборки равномерного конвективного теплообмена нагретой втулки и охлажденного вала при термической сборке соединения с гарантированным натягом. При конвективном способе соединения деталей возникает наименьшее количество микродефектов материала, что благоприятно сказывается на повышении усталостной прочности прессового соединения.

7. Вместо газовых горелок, используемых дня нагрева кривошипа коренного вала, спроектировано специальное индукционное нагревательное устройство, позволяющее равномерно распределять температурное поле в объеме тела за счет течения и перераспределения токов Фуко.

8. Разработана конструкция испытательной машины, новизна которой подтверждена патентом РФ (№2279053). Машина позволяет производить исследования усталостной прочности материала узлов сопряжения прессового соединения, анализировать усталостную прочность изделий после химико-термической обработки, упрочнения, покрытия, а также оценивать влияние геометрии узлов на усталостную прочность неразъемного соединения.

9. По результатом выполненных исследований разработаны рекомендации по повышению ресурса кривошипного вала поршневых компрессоров на ОАО «Ангарская нефтехимическая компания». Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологических и конструкторских разработок составляет около 19S руб. в год.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Протасов, A.B. Анализ причин разрушения кривошипных валов поршневых компрессоров / AB. Протасов, Б.Н, Дудко // Технологическая механика материалов: Межвуз, сб. науч. тр. / под ред. С. А Зайдеса. - Иркутск: Изд-во Иркутского гос. техн. ун-та. -2004. - С. 27-33.

2. Протасов, AB, Анализ усталостной прочности прессовых соединений под действием фрегошга / AB, Протасов, С.А. Зайдес // Перспективные технологии получения и обработки материалов: материалы региональной научно - технической конференции, i под ред. С.А. Зайдеса. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, - 2004. -С. 32-35.

3. Протасов, AB. Анализ наряженного состояния коренного вала поршневого компрессора / A.B. Протасов, С. А Зайдес И Перспективные технологии получения и обработки материалов: материалы 2-оЙ региональной научно - технической конференции. / под ред. С, А Зайдеса. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, - 2004.

- С. 92-100.

4. Протасов, A.B. Инженерный анализ напряженно-деформированного состояния соединений с натягом при термической сборке / A.B. Протасов, С. А. Зайдес // Высокие технологии, фундаментальные ц прикладные исследования, образование: сб. тр. 2-ой международной научно-технической конференции Т.4.-Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического университета, 2006,-С. 211-213.

5. Протасов, AJB. Оценка долговечности соединений с гарантированным натягом при термических методах сборки / А.В, Протасов, A.C. Бубнов Н Механики

- XXI веку; материалы V межрегиональной научно - технической конференции. -Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2006. -С. 215-215.

6. Протасов, A.B. Индукционное устройство для парева крупногабаритных деталей при сборке кривошипных валов поршневых компрессоров / A.B. Протасов, С.А. Зайдец, А.С, Бубнов П Химия XXI век: новые технологии, новые продукты: материалы IX международной научно - практической конференции, -Кемерово: Изд-во, - 2006, - С. 34-36.

7. Протасов, AB. Повышение усталостной прочности крупногабаритных коренных валов газовых компрессоров /. A.B. Протасов // Вестник ИрГТУ. - Иркутск; Изд-во ИрГТУ, - 2006. - С. 18.

8. Пат. 2279053 Российская федерация, МПК G01N 3/02 Устройство для усталостных испытаний образцов на изгиб / С.А ЗаЙдео, A.B. Протасов; заявитель и патентообладатель ИрГТУ. - № 2004137788/28; заяви. 23.12.2004; опубл. 27.06.2006 Бюл. №18.

Подписано в печать 5.12.2006, Формат 60 х 84 /16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ, л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100 экз. Зак. 558. Поз. пиана 23н.

ИД N2 06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРЕССОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

1.1. Способы сборки посадок с натягом, достоинства и недостатки.

1.2. Классификация соединений с натягом, собираемых термическими методами.

1.3. Анализ напряженного состояния соединения с гарантированным натягом.

1.4. Причины появления усталостных трещин в подступичной части валов.

1.5. Условия работы и причины разрушения компрессорных валов.

1.6. Выводы и постановка задачи исследования.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО - ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ.

2.1. Расчетные модели соединения с гарантированным натягом.

2.2. Структура расчета напряженно - деформированного состояния соединения с гарантированным натягом.

2.3. Конструктивный анализ тяжелых прессовых соединений.

2.3.1. Соединение «палец - кривошип».

2.3.2. Соединения «вал - кривошип».

2.4. Термический анализ тяжелого прессового соединения.

2.4.1. Сборка с охлаждением вала.

2.4.2. Сборка с нагревом кривошипа.

2.4.3. Комбинированная сборка.

2.4.4. Термический удар.

2.5. Влияние мягких прослоек на прочность соединений с натягом.

2.6 Усталостная оценка соединений с натягом при термических методах сборки.

Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ НАТЯГА ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ СБОРКЕ ТЯЖЕЛЫХ ПРЕССОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

3.1. Обоснование модели образца на основе анализа размерностей.

3.2. Экспериментальная оценка конструкции сборочного соединения.

3.3. Оценка зоны сопряжения при формировании натяга.

3.4. Сопоставление численных и экспериментальных результатов.

Выводы.

4. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Экспериментальные исследования напрессовки пальца в производственных условиях.

4.2. Проектирование и расчет технологической оснастки для нагрева крупногабаритных сборочных единиц.

4.3. Рекомендации по повышению несущей способности тяжелого прессового соединения.

4.4. Разработка устройства для усталостных испытаний образцов.

Выводы.,.

На всех этапах развития техники усталость металлов всегда считается одной из главных причин аварийных отказов и разрушений оборудования различного назначения. Усталостные разрушения приносят значительный ущерб производству, выражающийся в длительных неплановых остановках, нарушениях технологического режима, угрозе безопасности обслуживающего персонала.

Проблему усталостного разрушения изделий можно решить, если будут разработаны достаточно надежные методы, позволяющие прогнозировать зарождение усталостной трещины, описать процесс ее развития и предсказать момент окончательного разрушения детали с учетом влияния конструктивных, технологических и эксплутационных факторов.

Соединения с гарантированным натягом типа вал-втулка находят широкое применение в машинах и механизмах, в связи с возможностью передачи больших по величине и разных по направлению нагрузок. Но они, как правило, имеют пониженную усталостную прочность, что связано в первую очередь с остаточными напряжениями, возникающими после сборки и концентрацией напряжений. Так, на химических заводах известны случаи выхода из строя газовых компрессоров, которые происходят ввиду усталостного разрушения сборочных узлов крупнотоннажных кривошипных валов. В тяжелом машиностроении прессовые соединения характеризуются значительными размерами и весом сопрягаемых деталей. Уникальность сопрягаемых узлов, в свою очередь, предъявляет особые требования к выбору технологических режимов сборки, к конструкции соединяемых деталей и самого прессового соединения, что в целом сказывается на надежности работы оборудования.

Одним из распространенных способов сборки соединений с гарантированным натягом крупногабаритных деталей является поперечно - прессовая сборка. Контакт сопрягаемых поверхностей происходит радиально, т.е. нормально к поверхностям, и осуществляется либо нагреванием охватывающей, либо охлаждением охватываемой детали перед сборкой, а также комбинированным способом.

Большой вклад в развитие применения технологических и конструкторских методов повышения усталостной прочности соединений с гарантированным натягом внесли отечественные и зарубежные учёные: Б.М. Арпентьев, JI.T. Балацкий, Е.И. Берникер, A.M. Валь, Ф. Вундерлих, Е.С. Гречищев, А.С. Зен-кин, B.C. Иванова, А.А. Ильяшенко, С. Коцаньда, И.В. Кудрявцев, В.В. Кулешов, И.А. Одинг, А.Н. Орлов, Р.Е. Петерсон, Ю.М. Шишкин, С.В. Серенсен, Б.И. Смирновым, В.И. Трефиловым, В.Т. Трощенко, А. Тум, Р.Б. Уотерхауз, А.И. Феннер, И.Е. Филд, Г.Н. Филимонов, В.М. Финкель, Я.Б. Фридман, С. Хаара, И. Хошино, Г.П. Черепанов, А.В. Щенятский, и др.

Анализ опубликованных работ по сборке соединений с гарантированным натягом свидетельствует о широком спектре исследования в этой области. Рассмотрены конструктивные решения повышения усталостной прочности: разработаны конструкции узлов сопряжения контактируемых поверхностей, приведены пути уменьшения концентрации напряжений. Однако не в полной мере изучена картина напряженно-деформированного состояния массивных крупногабаритных соединений с натягом с учетом массы и габаритов соединяемых деталей.

Широкое развитие в последнее время получило направление, связанное с введением в зону контакта мягких и твердых прослоек, что существенно повышает несущую способность прессовых соединений в несколько раз.

Установлены расчетные зависимости по нахождению термического сборочного зазора. Рассмотрено влияние точности обрабатываемых поверхностей на качество самой сборки.

В настоящее время изучены температурные режимы запрессовки (нагрева или охлаждение сопрягаемых узлов) для деталей небольших размеров. Однако применение их для крупногабаритных деталей не адекватно скажется на качестве сборки.

Недостаточно глубоко изучен процесс формирования непосредственно самого натяга в прессовом соединении. Не рассмотрено напряженное состояние соединений после термической сборки и влияние его на усталостную прочность деталей.

В связи с изложенным была поставлена цель работы - повышение качества соединения кривошипных узлов газовых компрессоров на основе компьютерного моделирования технологии термической сборки и конструкции узлов сопряжения тяжелых прессовых соединений.

Для достижения поставленной цели в данной работе:

- определена конструкция сопрягаемых зон изделий;

- изучен технологический процесс сборки соединения с гарантированным натягом крупногабаритных деталей;

- определен оптимальный температурный режим напрессовки;

- исследовано влияние напряженного состояния термической сборки на усталостную прочность всего соединения в целом и взаимное расположение сопрягаемых деталей при формировании натяга;

- спроектировано технологическое оборудование для нагрева крупногабаритных деталей.

Во втором разделе диссертации с использованием некоторых допущений разработана математическая модель процесса сборки крупногабаритных соединений с гарантированным натягом. На основе конечно-элементного моделирования установлено напряженно - деформированное состояние прессового соединения в зависимости от конструкции узла и температурных режимов сборки. Оценен усталостный фактор соединения, в зависимости от конструкции сопрягаемых узлов, и температурных напряжений, возникающих в процессе сборки термическим способом.

В третьем разделе работы приведены экспериментальные результаты исследований, позволяющие оценить теоретическую модель процесса сборки, а также непосредственно сам технологический процесс сборки соединения с натягом комбинированным способом, установлено влияние «термического удара» на качество соединения.

В заключительной части работы представлены технологические рекомендации по сборке соединения с натягом, конструкция технологического оснащения для равномерного нагрева крупногабаритных изделий и конструкция нового оборудования для усталостных испытаний материалов.

По результатам выполненных исследований автор выносит на защиту следующие положения:

- математическую модель крупногабаритного соединения с гарантированным натягом, учитывающую объемное напряженное состояние от совместного силового и температурного воздействия;

- результаты определения НДС тяжелого прессового соединения и их влияние на усталостную прочность кривошипных валов;

- рекомендации по внедрению в производство технологических режимов напрессовки, конструкцию узла прессового соединения и конструкцию технологической оснастки, повышающих работоспособность крупногабаритных валов газовых компрессоров.

Общие выводы по работе

1. На основе теории малых упруго - пластических деформаций и метода конечных элементов разработана математическая модель прессового соединения, обеспечивающая расчет напряженно - деформированного состояния сборочного узла с гарантированным натягом в зависимости от технологии термической сборки и геометрии сопрягаемых деталей.

2. По результатам численного анализа напряженного состояния сопряженных изделий установлено, что наиболее эффективные результаты по прочности соединения и экономичности процесса обеспечивает комбинированная термическая сборка. Для получения требуемого натяга (0,4 мм) вал необходимо охладить до температуры -175°С, а кривошип нагреть до +90°С.

3. Установлено, что для снижения концентрации напряжений в сопрягаемых деталях кривошипного узла необходимо заменить поднутрение вала галтелью радиусом 10 мм, ввести в конструкцию кривошипа выточку радиусом 8 мм и изменить диаметральные размеры технологических отверстий с 55 на 46 мм и с 30 на 16 мм.

4. Выполнена оценка на усталость тяжелого прессового соединения от совместного действия термических напряжений, возникающих в результате сборки и внешних нагрузок (крутящих моментов) при работе компрессора. Установлено, что предлагаемые температурные режимы комбинированной сборки обеспечивают максимальную величину фактора надежности и, в конечном счете, увеличивают долговечность кривошипного вала.

5. На основании численных и экспериментальных результатов исследования установлено, что прессовые соединения, собираемые комбинированным термическим способом при наличии «термического удара» имеют предрасположенность к образованию микротрещин, которые при эксплуатации оборудования могут объединяться в магистральную трещину и служить источником усталостного разрушения деталей.

6. Выявлено благоприятное влияние на качество сборки равномерного конвективного теплообмена нагретой втулки и охлажденного вала при термической сборке соединения с гарантированным натягом. При конвективном способе соединения деталей возникает наименьшее количество микродефектов материала, что благоприятно сказывается на повышении усталостной прочности прессового соединения.

7. Вместо газовых горелок, используемых для нагрева кривошипа коренного вала, спроектировано специальное индукционное нагревательное устройство, позволяющее равномерно распределять температурное поле в объеме тела за счет течения и перераспределения токов Фуко.

8. Разработана конструкция испытательной машины, новизна которой подтверждена патентом РФ (№2279053). Машина позволяет производить исследования усталостной прочности материала узлов сопряжения прессового соединения, анализировать усталостную прочность изделий после химико-термической обработки, упрочнения, покрытия, а также оценивать влияние геометрии узлов на усталостную прочность неразъемного соединения.

9. По результатам выполненных исследований разработаны рекомендации по повышению ресурса кривошипного вала поршневых компрессоров на ОАО «Ангарская нефтехимическая компания». Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологических и конструкторских разработок составляет около 198т. руб. в год.

125

1. Абрамов, В.В. Напряжения и деформации при термической обработке стали / В.В. Абрамов. Киев: Вища школа, 1985. - 134 с.

2. Авдеев, Б.А. Техника определения механических свойств материала / Б.А. Авдеев. -М.: Госнаучтехиздатмашлит, 1958. 476 с.

3. Алабужев, П.М. Теории подобия и размерностей. Моделирование / П.М. Алабужев, В.В. Геронимус, JT.M. Минкевич, Б.А. Шеховцов. М.: Высшая школа, 1968. - 208 с.

4. Андреев, Г. Я. Распределение контактных давлений в напряженных посадках / Г.Я. Андреев, И.И. Шатько // Вестник машиностроения. 1967. -№5. - С. 23-25.

5. Бабичев, А.П. Физические величины: справочник / А. П. Бабичев и др. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1231 с.

6. Баландин, Ю.Ф. Термическая усталость металлов / Ю.Ф. Баландин. JL: Судостроение, 1967. - 272 с.

7. Балацкий, JI.T. Прочность прессовых соединений / JI.T. Балацкий. К.: Технша, 1982.-151 с.

8. Балацкий, JT.T. Усталость валов в соединениях / JI.T. Балацкий К.: Технша, 1972.-180 с.

9. Барвинок, В.А. Повышение усталостной прочности высоконагруженных деталей ГТД методом термопластического упрочнения / В.А. Барвинок, М.А. Вишняков // Тяжелое машиностроение. 2004. - № 10. - С.6-9.

10. Барг, Я.А. Коэффициенты концентрации напряжений для типовых конструктивных элементов деталей машин / Я.А. Барг // Вестник машиностроения. 1987. - № 12. - С. 26-29.

11. Безухов, Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести / Н.И. Безухов. -М.: Высшая школа, 1968. 512с.

12. Безъязычный, В.Ф. Технологические методы обеспечения эксплуатационных свойств и повышения долговечности деталей : учебн. пособие / В. Ф. Безъязычный. Ярославль: Андроп. авиац. технол. ин-т, 1987. - 86 с.

13. Березина, Т. Г. Диагностирование и прогнозирование долговечности металла теплоэнергетических установок / Т. Г. Березина, Н. В. Бугай, И. И. Трунин . Киев: Техника, 1991. - 118 с.

14. Биргер, И.А. Расчеты на прочность деталей машин / И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Л. Иосилевич. М.: Машиностроение, 1979. - 702 с.

15. Бобровников, Г.А. Прочность посадок, осуществляемых с применением холода / Г.А. Бобровников. М.: Машиностроение, 1971. - 90 с.

16. Бобровников, Г.А. Статическая прочность соединений с гарантированным натягом при разнородных гальванических покрытиях / Г.А. Бобровников, А.С. Зенкин // Технология и автоматизация машиностроения. -Киев: Техшка, 1973. Вып. 12. С. 12 - 16.

17. Боли, Б Теория температурных напряжений / Б. Боли, Дж. Уэйнер. М.: Мир, 1964.-518 с.

18. Бурцев, В.М. Технология машиностроения. В 2т. / В.М. Бурцев, А.С. Васильев и др. М.: Из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 1т. - 564 с. -ISBN 5-7038-1284-4.

19. Вигак, В.М. Управление температурными напряжениями и перемещениями / В.М. Вигак. Киев: Наук, думка, 1988. - 312 с.

20. Воячек, К.И. Управление качеством неподвижных соединений деталей / К.И. Воячек // Машиностроитель. -М.: Машиностроение, 1997. № 5. - С. 17-18.

21. Гегузин, Я.Е. Макроскопические дефекты в металлах / Я.Е. Гегузин. -М.: Металлургия, 1962. 252 с.

22. Глик, А. К. Сборка и монтаж изделий тяжелого машиностроения / А.К. Глик. М.: Машиностроение, 1968. - 213 с.

23. Гречищев, Е.С. Соединения с натягом: Расчеты, проектирование, изготовление / Е.С. Гречищев, А.А. Ильяшенко. М.: Машиностроение, 1981. -247 с.

24. Гуляев, А.П. Металловедение / А.П. Гуляев. М.: Металлургия, 1986. -544 с.

25. Гуревич, М.Б. Экономика, организация и планирование механомонтаж-ных работ: учеб. пособ. / М.Б. Гуревич, В.И. Каганович, Б.М. Лютов. -М.: Стройиздат, 1988. 342 с.

26. Деревянкина, Е.Н. Определение долговечности элементов конструкций / Е.Н. Деревянкина. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1996. - 100 с.

27. Дроздовский, Б.А. Влияние трещин на механические свойства конструкционных сталей / Б.А. Дроздовский, Я.Б. Фридман. М.: Металлургия, 1960.-260 с.

28. Дунаев, П.Ф. Вероятностный расчет соединений с натягом / П.Ф. Дунаев, О.П. Лепиков //Вестник машиностроения. 1974. - №9. - С. 31 - 33.

29. Елизаветин, М.А. Технологические способы повышения долговечности машин / М.А. Елизаветин, Э.А. Сатель. М.: Машиностроение, 1969. -400 с.

30. Еременко, С.Ю. Методы конечных элементов механике деформируемых тел / С.Ю. Еременко. Харьков: Изд-во Основа Харьковского гос. уни-вер.- 1991.-272 с.

31. Зарубин, B.C. Математическое моделирование в технике / B.C. Зарубин. М.: Из.-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 496 с.

32. Зенкин, А.С. Сборка неподвижных соединений термическими методами / А.С. Зенкин, Б.М. Арпентьев. -М.: Машиностроение, 1987. 128 с.

33. Иванова, B.C. Усталостное разрушение металлов / B.C. Иванова М.: Металлургия, 1963. - 272с.

34. Иосилевич, Г. Б. Распределение напряжений в соединении с гарантированным натягом / Г.Б. Иосилевич, Ю.В. Лукащук // Вестник машиностроения. 1979. - №6. - С. 25-26.

35. Капуста, П.П. Принципы ресурсного проектирвания несущих систем и деталей машин / П.П. Капуста // Вестник машиностроения. 2005. - №7. -С. 13-16.

36. Квитка, A.JI. Напряженно деформированное состояние тел вращения / A.J1. Квитка, П.П. Ворошко, С.Д. Бобрицкая. - Киев: Наукова думка, 1977.-208 с.

37. Коваленко, А.Д. Основы термоупругости / А.Д. Коваленко. Киев: наук. Думка, 1970.-307 с.

38. Колесов, И.М. Основы технологии машиностроения / И.М. Колесов. -М.: Высшая школа, 2001. 592 с.

39. Короткое, В.А. Термическое деформирование деталей / В.А. Короткое // Тяжелое машиностроение. 2002. - №7. - С. 8 - 11.

40. Корсаков, Г.Э. Повышение долговечности машин технологическими методами / В. С. Корсаков, Г. Э. Таурит, Г. Д. Василюк и др.. Киев: Техшка, 1986. - 156 с.

41. Коцаньда, С. Усталостное разрушение металлов / С. Коцаньда. М.: Металлургия, 1976. - 456 с.

42. Кравченко, Н.Н. Отработка технологичности при переборке крупногабаритных изделий / Н.Н. Кравченко // Машиностроитель. 2002. - № 7. - С. 5-10.

43. Кудрявцев, И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении / И.В. Кудрявцев. М.: Госнаучтехиздатмашлит, 1951. - 278с.

44. Кудрявцев, И.В. Повышение несущей способности крупных ступенчатых валов из легированных сталей / И.В. Кудрявцев, Н.М. Саввина // Вестник машиностроения. 1961. -№ 11.-С. 11-15.

45. Кудрявцев, И.В. Сопротивление усталости ступенчатых валов с напрессованными втулками / И.В. Кудрявцев, А.А. Попов // Вопросы прочности крупных деталей машин 112 кн. / под ред. И.В. Кудрявцева. М.: Машиностроение, 1976. - 112 кн. - С. 140-145.

46. Кудрявцев, И.В. Усталость крупных деталей машин / И.В. Кудрявцев. -М.: Машиностроение, 1981. 236 с.

47. Кудрявцев, И.В. Экспериментальное исследование несущей способности стальных валов, охлажденных от температур ниже критических / И.В.

48. Кудрявцев, М.Я. Белкин, Н.М. Саввина и др. // Вопросы прочности крупных деталей машин 112 кн. / под ред. И.В. Кудрявцева. М.: Машиностроение, 1976. - 112 кн. - С. 145-156.

49. Кудрявцев, П.И. Особенности кинетики роста трещин малоцикловой усталости в стали при повышенной температуре / П.И. Кудрявцев // Механическая усталость металлов: матер. VI межд. Коллоквиума. Киев: Нау-кова думка, 1983. - С. 293 - 296.

50. Кутателадзе, С.С. Анализ подобия и физические модели / С.С. Кутате-ладзе. Новосибирск: Наука, 1986. - 296 с.

51. Кушаков, В.И. Металлосберегающая технология сборки неподвижных соединений конвейров // В.И. Кушаков, М.З. Гофман и др // Машиностроитель. 1988. - № 3. - С. 23-24.

52. Лукашевич, Г.И. Прочность прессовых соединений с гальваническими покрытиями / Г.И. Лукашевич. Киев: Гостехиздат, 1961.-61 с.

53. Ляв, А. Математическая теория упругости / А. Ляв. Л.: ОНТИ, 1935. -546 с.

54. Материалы в машиностроении: справочник в 6 т. Т. 1. Цветные металлы и сплавы / гл. ред. И.В. Кудрявцев. М.: Машиностроение, 1967. - 304 с.

55. Механика связанных полей в элементах конструкций. Термовязкопла-стичность / под ред. Ю.Н. Шевченко, В.Г. Савченко. М.: Машиностроение, 1987.-264с.

56. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева. -М.: Энергия, 1977.-344 с.

57. Мягков, В.Д. Допуски и посадки: справочник / В.Д. Мягков и др.. Л.: Машиностроение, 1983. - 448 с.

58. Надежность и эффективность в технике. Справочник в 10 т. Т. 4 / под ред. В.А. Мельникова, Н.А. Северцева. М.: Машиностроение, 1987. -280 с.

59. Немков, B.C. Теория и расчет устройств индукционного нагрева / B.C. Немков, В.Б. Демидович. Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.

60. Новиков, М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов / М.П. Новиков. М.: Машиностроение, 1980. - 592 с.

61. Папшев, Д. Д. Технологические основы повышения надежности и долговечности деталей машин поверхностным упрочнением: учеб. пособие / Д. Д. Папшев. Самара: СамГТУ, 1993. - 72 с.

62. Парамонова, З.А. Конструирование валов и осей / З.А. Парамонова. М.: Госнаучтехиздатмашлит, 1958. - 144 с.

63. Пат. 2279053 Российская федерация, МПК G01N 3/02 Устройство для усталостных испытаний образцов на изгиб / С.А. Зайдес, А.В. Протасов; заявитель и патентообладатель ИрГТУ. № 2004137788/28; заявл. 23.12.2004; опубл. 27.06.2006 Бюл. №18.

64. Петров, В.А. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов / В.А. Петров, А.Я. Башкарев. СПб.: Политехника, 1993.-475 с.

65. Поляков, А.П. методика расчета остаточных деформаций в толстостенном цилиндре при термоциклировании с фазовыми превращениями / А.П. Поляков // Вестник машиностроения. 2006. - №2. - С. 7-12.

66. Простяков, А.А. Индукционные нагревательные установки / А.А. Простяков. -М.: Энергия, 1970. 120 с.

67. Протасов, А.В. Инженерный анализ напряженно-деформированного состояния соединений с натягом при термической сборке /А.В. Протасов,

68. С.А. Зайдес // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование: сб. тр. 2-ой международной научно-технической конференции т.4.- Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического университета, 2006.- С. 211-213.

69. Протасов, А.В. Повышение усталостной прочности крупногабаритных коренных валов газовых компрессоров / А.В. Протасов // Вестник ИрГТУ. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, - 2006. - С. 18.

70. Прохаска, Я. Влияние формы образца на локализацию разрушения при малоцикловом нагружении / Я. Прохаска // Механическая усталость металлов: матер. VI межд. Коллоквиума. Киев: Наукова думка, 1983. - С. 117-122.

71. Процессы и аппараты химической технологии. Явления переноса, макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование: В 5 т. Т. 1 / под ред. A.M. Кутепова. М.: Логос, 2000. - 480 с.

72. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в 3 т. / под ред. И.А. Биргера. М.: Машиностроение, 1968. - 1т. - 832с.

73. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в 3 т. / под ред. И.А. Биргера. М.: Машиностроение, 1968. - 2т. - 464 с.

74. Решетов, Д. Н. Детали машин / Д.Н. Решетов. М.: Машиностроение, 1974. - 655 с.

75. Рычков, С.П. MSC/visualNastran для Windows / С.П. Рычков. М.: НТ Пресс, 2004. - 552 с. - ISBN 5-477-00002-3.

76. Самарский, А.А. Математическое моделирование / А.А. Самарский, А.П. Михайлов. М.: Наука. Физматлит, 1997. - 320 с.

77. Самойлов, С.И. Технология тяжелого машиностроения / С.И. Самойлов. -М.: Машиностроение, 1967. 596 с.

78. Серенсен, С. В. Валы и оси. Конструирование и расчет/ С.В. Серенсен. -М.: Машиностроение, 1970. 320 с.

79. Серенсен, С.В. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность / С.В. Серенсен, В.П. Когаев, P.M. Шнейдерович. М.: Машиностроение, 1975. - 488 с.

80. Сигорский, В.П. Математический аппарат инженера / В.П. Сигорский. -Киев: Техшка, 1975. 768 с.

81. Смирнов Аляев, Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию / Г.А. Смирнов - Аляев. - Л.: Машиностроение, 1978. -368 с.

82. Соляник Красса, К.В. Осесиметричная задача теории упругости / К.В. Соляник - Красса. - М.: Стройиздат, 1987. - 336 с.

83. Соснович, Э.В. Теоретические основы математического моделирования гидропрессовой сборки соединений с натягом: автореф. дис. . канд. техн. наук (05.02.08) / Э.В. Соснович; Ижевский гос. техн. ун-т. Ижевск, 1999.-24 с.

84. Сосновский, Л.А. Повышение прочности и долговечности коренных валов тяжелых газовых компрессоров / Л.А. Сосновский, Я.Л. Минков, А.И. Чугай // Вестник машиностроения. 1972. - № 1. - С. 49-51.

85. Сосуды и трубопроводы высокого давления: справочник / под ред. A.M. Кузнецова, В.И. Лившица. Иркутск: Издание ГП, 1999. - 600 с.

86. Справочник машиностроителя. В 6 т. Т. 4. кн. 1 / гл. ред. Н.С. Ачеркана.- М.: машиностроение, 1962. 448 с.

87. Справочник машиностроителя. В 6 т. Т. 5. кн. 1 / гл. ред. Н.С. Ачеркана.- М.: машиностроение, 1962. 452 с.

88. Суслов, А.Г. Научные основы технологии машиностроения / А.Г. Суслов, A.M. Дальский. М.: Машиностроение, 2002. - 684 с.

89. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник в 4т. / под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. М.: Энерго-атомиздат, 1988. - 2т. - 560 с. - ISBN 5-283-00112-1.

90. Технологические основы обеспечения качества машин / под ред. К.С. Колесникова. -М.: Машиностроение, 1990.-256 с. ISBN 5-217-01123-8.

91. Технология машиностроения: в 2 т. / под ред. A.M. Дальского. М.: из.-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 2 т.

92. Тихомиров, П.М. Расчет трансформаторов / П.М. Тихомиров. М.: Энер-гоатомиздат, 1986. - 528 с.

93. Трощенко, В.Т. Зарождение и развитие усталостных трещин / В.Т. Трощенко // Механическая усталость металлов: матер. VI межд. Коллоквиума. Киев: Наукова думка, 1983. - С. 3 - 14.

94. Трощенко, В.Т. Сопротивление усталости металлов и сплавов. В 2т. / В.Т. Трощенко, JI.A. Сосновский. Киев: Наук. Думка, 1987. - 1т. - 512 с.

95. Ужик, Г.В. Методы испытания на выносливость / Г.В. Ужик. М.: АН СССР, 1948.-286 с.

96. Федоров, В.В. Исследование кинетики повреждаемости и закономерностей усталостного разрушения металлов / В.В. Федоров, Р.В. Ромашов // Механическая усталость металлов: матер. VI межд. Коллоквиума. Киев: Наукова думка, 1983. - С. 87 - 97.

97. Феодосьев, В.И. Сопротивление материалов / В.И. Феодосьев. М.: Наука, 1974.-560 с.

98. Физические эффекты в машиностроении : справочник / В. А. Лукьянец . -М.: Машиностроение, 1993. 211 с.

99. Филимонов, Г. Н. Фреттинг в соединениях судовых деталей / Г.Н. Филимонов, Л.Т. Балацкий. СПб.: Судостроение, 1973. - 296 с.

100. Финкель, В.М. Физика разрушения / В.М. Финкель. М.: Металлургия, 1970. - 376 с.

101. Фирсов, В.Т. Исследование повреждаемости стали при контактно-усталостном нагружении / В.Т. Фирсов, Ю.В. Зима,.А.В. Ширяев // Вестник машиностроения. 1989. - №2. - С. 16-21.

102. Фирсов, В.Т. Исследование фреттинг износа крупных деталей, соединенных с натягом / В.Т. Фирсов, В.Т. Лебедь // Вестник машиностроения. - 1991. -№ 3. - С. 14-16.

103. Шимкович, Д.Г. Расчет конструкций в MSC.Nastran for Windows / Д.Г. Шимкович. М.: ДМК Пресс, 2001. - 448 с.

104. Шимкович, Д.Г. Расчет тепловых воздействий в MSC.Nastran for Windows / Д.Г. Шимкович. М.: MSC.Software corporation, 2002. - 78 с.

105. Школьник, JI.M. Методика усталостных испытаний: справочник / J1.M. Школьник. М.: Металлургия, 1978. - 238 с.

106. Щенятский, А. В. Исследование распределения контактного давления в соединениях с гарантированным натягом с гальваническим покрытием / А.В. Щенятский // Вестник машиностроения. 1993. - №11. - С. 8-10.

107. Щенятский, А.В. Напряженно-деформированное состояние и несущая способность многослойных соединений с натягом: автореф. дис. . канд. техн. наук (01.02.06) / А.В. Щенятский; Ижевский мех. инст. Пермь, 1993.- 18 с.

108. Экспериментальная механика. В 2-х кн. Кн. 2 / под ред. А. Кобаяси. -М.: Мир, 1990.-552 с.

109. Ibid. ANSYS Analysis help.

110. Michel, R. Influence of operating experience and full scale tests on propulsion shafting design of u. s. navy ships / R. Michel // ASTM STP 216, 1958. -p. 107-131.

111. Peterson, R.E. Fatigue of shafts at fitted members, with a related photoelastic analysis / R.E. Peterson, A.M. Wahl // J. Appl. Mech. Vol. 2, N. 1, 1935, p. A1 -All.