автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Повышение работоспособности игольчатых шарниров карданных передач приводов транспортно-технологических машин

На правах рукописи

Меновщиков Владимир Александрович

ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИГОЛЬЧАТЫХ ШАРПИРОВ КАРДАННЫХ ПЕРЕДАЧ ПРИВОДОВ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

Специальность: 05.02.02 — Машиноведение, системы приводов и детали машин

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Красноярск - 2006

Работа выполнена в Красноярском государственном аграрном университете и Красноярском государственном техническом университете

Научный консультант: Доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Доктор технических наук, профессор

Доктор технических паук, профессор

Ведущая организация: Сибирский государственный технологический университет, г. Красноярск

Защита состоится «28» июля 2006 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.046.01 при Научно-исследовательском институте систем управления, волновых процессов и технологий по адресу: 660028, г. Красноярск, ул. Баумана, 20В.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно — исследовательского института систем управления, волновых процессов и технологий.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью составителя, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять по адресу диссертационного совета

Телефон для справок: (3912) 43-28-63; факс (3912) 43-28-63 Е - mail: mi suvpt@wave.krs.ru

Автореферат разослан « 28 » июня 2006г.

Ереско Сергей Павлович

Двирный Валерий Васильевич Чулкин Сергей Георгиевич Ятошкин Александр Сергеевич

Ученый секретарь Доктор технических наук, профессор

а

С.П. Ереско

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Работоспособность подшипников качения во многом определяется условиями их функционирования, формирующимися в зоне локального силового контакта Учет максимально возможного числа факторов, как внешних, так и внутренних, влияющих на работу подшипников качения, позволит проектировать подшипники различных размеров при различных условиях нагружения и повышать их работоспособность уже на данном этапе. В настоящее время многие факторы, определяющие долговечность работы подшипников качения, еще недостаточно изучены. По данным эксплуатации и результатов стендовых испытаний выявлен значительный разброс показателей долговечности, особенно в подшипниках, работающих в условиях качания под нагрузкой. На сегодняшний день нет достаточно стабильных методов расчета подшипников качения, учитывающих специфику эксплуатации подшипниковых узлов широкого спектра применения. Так, по принятой методике расчета и подбора подшипников качения расчетные параметры значительно отличаются от показателей эксплуатации, причем, по данным НИЩ ЛI и ИМАПТ, диапазон показателей долговечности для игольчатых подшипников находится в пределах 5-8 тыс. часов. Расчеты по предлагаемой методике дают пределы 15-18 тыс. часов, а результаты эксплуатации - показатели 2-5 тыс. часов. Все это свидетельствует о том, что не все влияющие факторы учтены при получении расчетных зависимостей, отсутствуют надежные методы расчета и проектирования элементов машин, учитывающих эксплуатационные нагрузочные режимы уже на стадии проектирования, недостаточно внедрены в эксплуатацию и производство системы технической диагностики, позволяющие безразборным способом оценить техническое состояние подшипниковых узлов. Тела качения подшипников в условиях эксплуатации совершают составное движение в зоне силового контакта Значит, они имеют число степеней подвижности намного больше, чем это учитывается в реальных расчетах по принятой ГОСТом методике. В данной работе поставлена следующая задача: уточнить и усовершенствовать методы расчета игольчатых подшипников шарниров карданных передач на стадии проектирования, учитывая основные геометрические, кинематические и силовые параметры работоспособности подшипников качения, полученные экспериментально и аналишко-численными решениями, а также реологию поведения тел качения в зоне силового контакта и оценки упруго-пластических деформаций, влияющих на работу подшипниковых узлов в целом. Актуальность диссертационной работы заключается в исследовании параметров работы игольчатых подшипников карданных шарниров привода машин, которые могут быть улучшены на стадии проектирования, за счет учета расчетным путем, влияния, как внешних, так и внутренних факторов на работоспособность игольчатых подшипников шарниров карданных передач.

Цель диссертационной работы. Повышение функциональных и эксплуатационных характеристик приводных передач транспортно-техлолошческих машин, содержащих игольчатые подшипники, работающие в условиях качатехпьного движения. Выявление основных факторов, определяющих работоспособность игольчатых подшипников и их влияние на долговечность для повышения эффективности расчета и выбора на стадии проектирования.

Решение сформулированной научной проблемы, имеющей важное научное и народнохозяйственное значение, потребовало решения следующих задач исследования:

- разработать имитационные математические модели и уточненную методологию расчета игольчатых подшипников в стационарном и нестационарном режимах с учетом действующих нагрузок, траектории движения тел качения, упругих и упруго-пластических характеристик контактирующих поверхностей деталей подшипника, которые позволят на стадии проектирования и последующей эксплуатации оценить работоспособность и разработать меры по устранению негативных последствий в опасных режимах работы;

- разработать алгоритм реализации имитационных моделей для исследования влияния на параметры подшипниковых узлов эксплуатационных факторов (неравномерность нагружения, перекашивание тел качения в зоне силового контакта, изменение плотности материала в результате наклепа);

исследовать влияние конструктивно-режимных параметров на работоспособность и долговечность игольчатых подшипников в условиях модельных, стендовых и эксплуатапционных испытаний подшипниковых узлов;

- разработать уточненную методологию проектирования и прогнозирования долговечности подшипников качения, учитывающую влияние внешних и внутренних факторов на стадии проектирования;

- описать механизм влияния смазочного материала на процессы, протекающие в зонах силового контакта поверхностей деталей игольчатых подшипников в условиях граничной и смешанной смазки.

Объект исследования — игольчатые подшипники карданных шарниров приводов транспортно-технологических машин.

Методы исследований. Были использованы положения теории упругости, упругопластичности и пластичности, теории и методов расчета долговечности подшипников качения, теории механики деформируемого твердого тела, теории трения, износа и смазки, методов экспериментальной

механики, теории эксперимента, дифференциальное исчисление и математическое моделирование.

Обоснованность н достоверность результатов подтверждается корректным использованием известных научных методов для получения результатов, выводов и рекомендаций. Научные положения и выводы аргументированы, подтверждены значительным объемом статистических и экспериментальных данных испытаний игольчатых шарниров карданных передач приводов транспортно-технологтческих машин, достоверность которых обеспечивается использованием современных средств и методик проведения исследований, проверкой адекватности моделей, сходимости алгоритмов и сопоставимостью данных с результатами исследований других авторов.

На защиту выносятся: Имитационные математические модели движения тел качения во фрикционном контакте, учитывающие эксплуатационные нагрузки, а также упругие и упругопластические характеристики контактирующих поверхностей несогласованной формы.

Феноменологическая модель поведения материала под действием нагрузок, учитывающая измените плотности контактирующих материалов в зоне силового контакта.

Аналитические зависимости для уточненного расчета и прогнозирования долговечности подшипников качения, учитывающие влияние перекашивания тел качения, угла излома карданного вала, неравномерность вращения, а также режимы эксплуатации подшипниковых узлов уже на стадии проектирования.

Методология проектирования игольчатых подшипников с гарантированным ресурсом, включающая - выбор и обоснование критерия оптимизации конмструктивных параметров; методику автоматизированного расчета проектных параметров подшипников.

Результаты проведенных исследований по оценке надежности работы подшипниковых узлов качения в условиях модельных, стендовых и натурных испытаний.

Научная новизна работы:

- предложении имитационные математические модели движения тел качения во фрикционном контакте, учитывают эксплуатационные нагрузки, а также упругие и упругопластические характеристики контактирующих поверхностей несогласованной формы;

- предложены алгоритмы и модель поведения структуры материала под действием нагрузок выполненые на основе авторской феноменологической модели изменения плотности контактирующих материалов в зоне силового контакта;

- разработаны зависимости для расчета долговечности подшипников качения, учитывающие влияние перекашивания тел качения, угла излома карданного вала и неравномерность вращения;

- разработаны модели поведения поверхностного слоя материала на основе упругих и упругопластических деформаций, влияющих на формирование зон сцепления и проскальзывания, а также выполнен комплекс экспериментальных исследований по оценке их свойств в условиях модельных, лабораторных и натурных испытаний на стандартных и оригинальных стендах.

Практическая значимость работы.

На базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложена методология расчета игольчатых подшипников на стадии проектирования и выбора для различных условий эксплуатации, показавшие адекватные результаты в ходе лабораторных, модельных й натурных испытаний.. Разработаные математические модели рабочего процесса игольчатых подшипников и аналитические выражения для оценки их долговечности, позволяющие уже на стадии проектирования давать обоснованные рекомендации, обеспечивающие гарантированный ресурс игольчатых подшипников. Предложены технические решения для повышения долговечности эксплуатируемых подшипниковых узлов на современных предприятиях. Разработали и внедрены оригинальные методики и оборудование по исследованию эксплуатационных, триботехнических свойств, для испытания и совершенствования игольчатых подшипников карданных передач транспортно - технологических машин.

Апробация работы. Основные положения работы рассматривались на Международном симпозиуме по подшипникам качения КОИО-СССР (Москва, 1974 г.), Международной конференции «Современные достижения в области машиностроения» (Москва, 1975 г.), Научно-технической конференции АЗЛК-МАМИ (Москва, 1976 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы, технологии, конструкции» (Красноярск, 1999 г.), Международной научно-технической конференции «Проблемы обеспечения качества изделий в АПК» (Красноярск, 1994 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы, технологии и конструкции» (Красноярск, 1999 г.), научно-технических семинарах но машиноведению и триботехнике в Красноярском государственном аграрном университете и Красноярском государственном техническом университете (1998—2003 гг.).

Работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы «Интеграция пауки и высшего образования России на 2002-2006 гг.», проект №Б0017/850, Межведомственной координационной программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития системы АПК на период с 2000 по 2005 г.

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены на заводе «Аксай-кардан» Саратовской области, Минском тракторном заводе, ЗИЛе, использованы в новых конструкциях сельскохозяйственных машин ВИСХОМа, НАТИ. Результата работы внедрены на предприятиях Красноярского края, таких как Красноярский комбайновый завод, ОАО

Красгазсервис, АО Красноярские железные дороги, ЭВРЗ, ФГУП «Красмашзавод», ФГУП «СибНИИСтройдормаш» и ПЩ «Стройдормашсевер».

Научные разработки используются в учебном процессе кафедры «Детали машин и технология металлов» КрасГАУ при подготовке специалистов по дисциплине «Триботехника», при преподавании дисциплин, связанных с конструкторской подготовкой студентов механического профиля и кафедры «Проектирование и эксплуатации строительно-дорожных и транспортно-технологических машин» Kl "ГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 100 научных работ, в том числе монография, и получено 8 патентов на изобретепия, свидетельство о регистрации программы для ЭВМ в РОСПАТЕНТе. Список публикаций, отражающих основное содержание диссертации, приведен в конце автореферата.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертационных исследований представлены на 320 страницах основного текста, включающего 117 рисунков и 26 таблиц. Работа состоит из введения, 6 разделов, основных выводов, библиографического списка из 311 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, поставлены цели и задачи исследований. Сформулированы основные положепия, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

Первая глава посвящена анализу существующих исследований, направленных на определение путей и возможностей повышения надежности и долговечности работы подшипниковых узлов за счет учета расчетным путем основных влияющих параметров на работоспособность подшипников качения.

Вместе с тем, расчеты на долговечность нуждаются в уточнении, особенно с позиций прогнозирования долговечности работы подшипников качения, в зависимости от способа реализации нагрузок в зоне силового контакта при качательном движении тел качения. Этой точки зрения придерживаются Пинегип C.B., К.Г. Ган, JI.M. Заитов, О.П. Леашков, ведущие фирмы — производители подшипников качения - SKF (Швеция), FAG (Германия), NSK (Япония).

Первые теоретические исследования работы игольчатого подшипника изложены в трудах П. Ферреги, В.Н. Трейера, C.B. Пинегина, М.И. Лысова, Е.А. Чудакова, A.C. Блоха, Н.И. Глаголева, Д.Н. Решетова, С. Сасаки. Исследованиями и испытаниями карданных шарниров занимались Г. С. Чулкин, КС. Сдобин, Л.Н. Собенин, H.A. Спицын, ИЛ. Дъяков, У.Б. Утемисов.

Согласно этим исследованиям грузоподъемность игольчатого подшипника обусловливается явлениями, существенно отличающимися от тех, которые характерны для обычных подшипников качения. Изучению явлений,

возникающих вблизи и в зоне локального силового контакта деталей, □освящено много исследований, рассматривающих эти явления в химическом, физическом и механическом аспектах.

Напряженно-деформированное состояние контактирующих тел, геометрию, кинетику формирования контакта деталей изучали многие известные ученые: Г. Герц, А.Н. Динник, Н.М. Беляев, Н.И. Мусхелишвили, И .Я. Штаерман,

A.И. Лурье, Л.А. Галин, М.В. Коровчинский, Н.И. Глаголев, М.М. Саверин,

B.М. Александров, И.В. Крагельский, Ю.В. Линник, Н.Б. Демкин, Э.В. Рыжов, Д.Н. Решетов, Г. Томлинсон, Р. Хольм, Ф. Боуден, Д. Тейбор, И. Арчард, К. Джонсон и др. Задачи, которые при этом решаются, направлены главным образом на повышение долговечности и надежности рассматриваемых деталей, па изучение эффективности применения новых материалов или новых смазок, на разработку условий применения подвижных контактных сочленений в особых условиях; например, в условиях космоса, при высоких или очень высоких температурах, при работе в различных агрессивных средах или при высоких скоростях движения.

Несмотря на многообразие исследований, выполненных в этой области, теория контактного разрушения материалов развита еще недостаточно. Можно указать, например, что разброс по долговечности среди одинаковых деталей, работающих в совершенно одинаковых условиях при контактном нагружении, недопустимо велик, и это явление не получило еще четких объяснений. Недостаточно изучено влияние механических и термических способов поверхностного упрочнения деталей на их усталостную контактную прочность. Даже в наиболее простом случае, когда контактируемые детали изготовлены из относительно однородных и изотропных материалов, а деформации почти не выходят за пределы упругости, не установлена твердая закономерная связь между распределением контактных напряжений, с одной стороны, и зарождением и развитием усталостных трещин — с другой. Еще более неясным становится этот вопрос при сложном чередовании напряжений на протяжении каждого цикла нагружения во время качания под нагрузкой. Все это задерживает разработку уточненных методов расчета деталей на долговечность по признаку контактной усталости, что в свою очередь отражается на темпах совершенствования конструкций машин. Так, например, в некоторой технической литературе, изданной за три последние десятилетия, отсутствуют данные по физике отказов узлов трения машин, а также решения комплексной задачи взаимосвязи внешних и внутренних факторов, влияющих на механизм формирования разрушения, доказательства механизмов формирования повреждений поверхностей трения методами электронной микроскопии, спектроскопии, меченых атомов, металлографических исследований, рентгеноскопии, использования фото как объективных документов и т.п.

Гидродинамическая и контактно-гидродинамическая теории смазки разработаны и широко развиты исследованиями Н.П. Петрова, О. Рейнольдса, А.

Зоммерфельда, Р. Штрибека, НЕ. Жуковского, С.А. Чаплыгина, А.К. Дъячкова, А.И. Петрусевича, А.Г. Бургвица, А.Н. Грубина, Д.С. Коднира, Х.К. Мюллера, М.А. Галахова, С.М. Захарова, H.A. Буше, СЛ Ереско, В.Ф. Теренгьева, ИМАША, НИИПП и др.

В конце главы приведены выводы по обзору и постановка задач исследования, направленных на решение поставленной выше проблемы.

Во второй главе приведено аналитическое исследование поведения тел качения в зоне силового контакта и влияния на основные параметры работоспособности подшипников в условиях качания под нагрузкой.

При передаче вращающего момента карданной передачей ось шипов крестовины поворачивается на угол ß (см. рис.1), определяемый

зависимостью: ß= где е _ радиальный зазор; — деформация

И

контактирующих тел подшипника; S2 — деформация лап вилки кардана.

Решение задачи о распределении нагрузки на контактирующей поверхности при перекосе оси шипа крестовины в предположении, что контактные деформации мгновенно достигают величины, вызывающей полный контакт иглы с шипом и стаканом, погонная нагрузка на центральную иглу будет определяться из выражепия:

р_п.HÜ

" lf 2А A EJA\_ 120 360Л 4 v * ' 24А

1

E/A

E¿L+ÉILL + £ÍL + LÄf/

24/. 4M 120Л 2 12 А

(1)

где Рг — радиальная нагрузка на тело качения подшипника; уЗ — угол перекоса оси шипа крестовины; 1Р - рабочая длина тела качения подшипника; А — коэффициент упругости; Е — модуль упругости материала; I — осевой момент инерции; /- рабочая длина шипа крестовины; х1 — текущая координата сечения.

Радиальная нагрузка на наиболее нагруженное тело качения игольчатого подшипника определяется по зависимости:

где Т*р — постоянный вращающий момент; Т^ — переменный вращающий момент; у — угол наклона карданного вала; Н — расстояние между торцами цапф; кд — коэффициент неравномерности; к? — коэффициент неравномерности по углу излома и неравномерности вращения.

При передаче вращающего момента контактирующие детали внутреннее кольцо - тело качения - наружное кольцо претерпевают контактные деформации, приводящие к неравномерной нагрузке в зоне силового контакта. В таком случае можно принять, что контактирующие детали примут форму конусов с несовпадающими вершинами, вследствие чего в контакте происходит качение со скольжением (рис.1). В полюсе качения имеет место чистое качение, во всех остальных точках качение со скольжением.

Выполнив ряд преобразований, можно получить уравнение момента, выводящего тело качения из меридианной плоскости:

(3)

где Ух =—-—I—-——\ и л = —I - -1 координаты приложения

равнодействующих нагрузок; т — координата полюса качения; дм, дм Ят — погонные нагрузки в зоне коптакта.

В результате действия момента М, (рис. 1) тело качения занимает перекошенное положение относительно геометрической оси шипа, тогда скорости внутреннего кольца К, и тела качения У2 в контакте направлены под углом одна к другой, что формирует скорость скольжения К„, равную:

±У„ = ±У[ эт у/ = ±со Д вш цг. (4)

Рис. 1. Распределение усилий в силовом контакте с учетом влияния радиального зазора и деформаций в зоне нагружения

В силовом контакте возникает осевое усилие, которое сдвигает тело качения вдоль её оси, прижимая к торцу стакана или уплотнения. Величину перемещения тела качения в зоне контакта можно определить:

1г = ±^<1ац5Ш11/<,а, (5)

где с! -внутренний диаметр подшипника; Оц — угол поворота внутреннего кольца; у/ — угол перекоса тела качения, а - торцевой зазор.

Из полученного выражения следует, что осевое перемещение возможно в пределах торцевого зазора а и зависит от угла качания внутреннего кольца, угла' перекоса тел качения в зоне силового контакта и как следствие от угла наклона кардатшой передачи в трансмиссии тяговых и транспортных машин. Результаты расчета представлены на рис. 2.

XV кЛ 'у »ЗО® ^таК^ан!

V грал

Рис. 2. Зависимость влияния угла перекоса на перемещение при различных углах излома карданного вала

Как видно, с увеличением угла У осевое перемещение тела качения происходит быстрее и достигает торца при меньших углах перекоса '/Л Это особенно сказывается в подшипниках сельскохозяйственных машин, где углы наклона валов больше 14°. Если осевое перемещение меньше а, то тело качения, как следует из рис. 2, торца не достигает.

Усилие Ра, необходимое для перемещения тела качения в направлении действия нагрузки, будет определяться площадью эпюры составляющих сил трения в направлении перемещения иглы. Уравнение кривой выразится формулой:

Ргх (6)

где ц — коэффициент трения скольжения; рх—погонная нагрузка; и* — угол между векторами скоростей скольжения.

Выполнив ряд преобразований, получаем уравнение для определения осевой силы, перемещающей тело качения в меридианной плоскости с учетом центробежной силы Еч:

2А1р(1$тц/

(7)

где К = -

Лт -Л,

-; А =

Рг Р'Р , 'Р /„ 2 А 4 Е/А

Т Р 30

рг

у-В. 90А

Д/3/

Р

6 А

И\

1р — рабочая длина тела качения; йт — диаметр окружности, проходящий через центры тел качения; - диаметр тела качения с учетом деформаций.

Составляя уравнение равновесия тела качения в зоне силового контакта под действием рассмотренных сил, и решая его относительно угла перекоса, получим:

Эту/--

2Ь3 -9аЬс + 27дУ

54а3 +1/

463</ -1&а3ЬЫ + 27а*с14 +4 а3с3

108а4

54а3

2Ь3 - 9аЬс + 27а2а 4Ь3<1 -18а3Ьс<1+27а4«/4 + 4а3с3

108а4

Ь_ За

а — 2С,(d-d^K)1 [2C¡ -16C?C,d2 T2C,C' +8C,C.d2 -

где-

-C&id-dlK)2 *4C3(d-dt,K)2 ±C3] b = (d —dlK)2[SC¡d2-2C?C22(d-d',Kf ±2jC2C¡ -8C,2C4d2 + + 4C2C2(d - dlK)1 + C,2C4(d - d^K)2 + C2C( (d - d'aKf T C2C< + 8C4 V --2C2(d-d^Kf^2C2C]l]

с = 2C4(d-dlKf [C2C4(d-d'uK)2 -IC^C^d-d'^Kf TC31

d = {d-d'uK)*je,2 + Q2C4 + C42], Q-lFflto+yJ,

C3 =Alpd(lo6-2m)M, C4 -2m).

Результаты расчета по полученной формуле угла перекоса тела качения для серийного подшипника приведены на графике рис. 3.

Формула для угла перекоса тела качения в подшипнике отражает влияние многих факторов на перекашивание тел. Основной причиной начального перекоса тела качения является неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии, что, в свою очередь, вызывает геометрическое скольжение в контакте.

В процессе эксплуатации карданных шарниров тяговых и транспортных машин имеют место различные режимы их нагружения и, в частности, динамические, которые создают в узле вибрации различной частоты.

Как показала практика, эти частоты наиболее часто встречаются в интервале от 20 до 300 Гц. Аналитически влияние вибраций на самоустанавливаемость тел качения в игольчатых подшипниках ранее не исследовалось.

рл 110 100 90 80

0.01 0,02 0,03 0,04 0.03 в, ММ 0.01 0.02 0.03 0.04 О0S в, ММ

Рис. 3. Зависимости влияния радиального зазора на распределение нагрузки и угла перекоса в зоне силового контакта

Тело качения, перекатывающееся при вращении на угол z под действием переменного момента от сил трения, совершает колебания. В этом случае уравнение движения тела качения будет иметь вид:

J. V 1+ Ü Vi = м+ м а sin °>.' > (9)

где Ju — момент инерции тела качения подшипника; ( — коэффициент демпфирования; KL - изгибная жесткость тела качения; A4j, - средний момент

трения; Мы - амплитуда переменного момента трения; со, - угловая частота колебаний. Решение уравнения дает следующий результат:

На рис. 4 представлен график зависимости угла перекоса иглы для крайних значений переменного момента в интервале 0,2М1ср 2 м1х £ М1ср.

Из графика видно, что с увеличением_застоты перемешюго момента перекос тела качения уменьшается. - "

Анализ полученной формулы (10) показывает, что, как и в статике, угол перекоса тел качения в динамике зависит от конструктивных размеров и нагрузки, приходящейся на одно тело качения в рабочей зоне подшипника.

Игольчатый подшипник в шарнире карданного вала предназначен для восприятия радиальных нагрузок, хотя сам способен создавать осевое усилие. Это усилие вызывает добавочные потери на трение и перекос тел качения. Сказанное находит подтверждение в изменении формы поверхности контактирующих деталей в виде начальных остаточных деформаций, которые появляются сразу же при работе шарнира под нагрузкой.

V, град

0 20 40 60 80 100 120 140 £ ГЦ

Рис. 4. Зависимости угла перекоса от вибрационных колебаний

Рассмотрим общий случай, когда просвет между серединой поверхности тела качения (рис. 5) и внешним телом равен просвету между поверхностью перекошенного тела качения на концах и шипом крестовины, т.е. Ди=Д21 •

Выделим на расстоянии X от середины иглы элемент «4. Тогда наибольший прогиб балки под действием какой-то силы Рх = будет . Р>(Л>-п2)

где / — прогиб, равный величине просвета Д21 между концами перекошенного тела качения и внутренним кольцом; — рабочая длина тела качения; п = (//2)х — расстояние точки приложения силы от правой опоры;

Угу-п2

— расстояние от левой опоры до точки, соответствующей

наибольшему прогибу.

_^ первоначальное

* положение тел Рис. 5. Схема для вывода удельных давлений в зоне контакта

Решение дает следующее распределение давления в зоне силового контакта:

Ча ~ 1,272®»» '

где

(12)

V е/од 670

¿\2 — упругая контактная деформация тел 1 и 2 при наличии изгиба тела качения.

Расчеты, проведенные для карданного шарнира машин тягового класса 14 кН по вышеприведенным зависимостям при угле перекоса в 2°, показали, что удельное давление в зоне контакте наиболее нагруженного тела качения в начальный момент нагружения превышает величину давления, рассчитанного без учета изгиба на 15-18%, что оказывает существенное влияние на расчетную долговечность карданного шарнира.

В процессе работы подшипника качения возникают сопротивления движению, причем необходимо отметить тот факт, что сопротивления возникает в двух случаях при проскальзывании и упругопластическом внедрении в материал. Как отмечается в исследованиях, увеличение сопротивления происходит как с ростом нагрузки в зоне контакта, так и при увеличении скорости. При этом рост нагрузки увеличивает глубину внедрения

тела качения в полупространство, а увеличение скорости снижает глубину внедрения, но увеличивает гидродинамический эффект от наличия смазки.

Представим, что на упругопластическом полупространстве находится жесткий цилиндр радиусом г (рис. 6). Если нет действия внешних сил, то касание цилиндра с граничной плоскостью полупространства происходит по образующей цилиндра. Приложим к цилиндру внешнюю нагрузку й и Р, то вследствие упругости полупространства граничная плоскость изменит форму и цилиндр опустится, как это показано на рис. 6.

Рис. 6. Схема контакта при наличии упругого внедрения Решение данной задачи дает следующее результат:

ct. = aresm

W'"(Я -27g

{f2 +G2)

(13)

Анализ полученного выражения показывает, что угол контакта при внедрении тела качения в полупространство формирует два условия существования контакта при движении:

{при а < а^ - тело качения катится со скольжением, при а > а^ - тело качения буксует. При этом угол контакта связан с величиной относительного внедрения тела качения в полупространство следующим выражением А = r(1 — cosa), где г — радиус тела качения; а — угол контакта тела качения с полупространством.

Реализуемый в контакте коэффициент трения при движении элемента 2 по поверхности полупространства будет:

— sin2a0 -fs¡nJa0 ' р

Q +—sm2a0 -GsmJa0

При заданных Q, F, G имеем

^при Г й /0 - тело качения катится со скольжением

при Г < -тело качения скользит.

В результате внедрения тела качения в поверхность дорожки качения, в зоне контакта возникают дополнительные сопротивления движению. Полученное решение позволяет аналитически оценить и объяснить причины возникновения проскальзывания в зоне фрикционного контакта подшипников качения.

При расчете деталей, работающих в условиях контактного нагружения, обычно принято ориентироваться на исходную форму рабочих поверхностей, несущих нагрузку, и принимать ее постоянной на протяжении всего времени работы. Вместе с тем, практика и эксперименты свидетельствуют о том, что вследствие различных причин участки поверхностей деталей непосредственно в рабочей зоне уже в самый начальный период приобретают форму, существенно отличающуюся от исходной. Следовательно, на протяжении всей дальнейшей работы данной пары сопряженных деталей условия их контактирования, т.е. напряжения, деформации, характер распределения ншрузки и величина фактической площадки контакта также будут отличаться от расчетных. Кроме того, в результате необратимых формоизменений рабочих поверхностей в ряде случаев появляется резкое нарушение режима работы узла. При передаче вращающего момента тела качения игольчатого подшипника вследствие указанных выше причин перекашиваются, что вызывает изменение площади контакта тела качения с внутренним кольцом подшипника.

Для расчета остаточной деформации воспользуемся зависимостью: ¿ост -Я(<тт)т-

Начальные остаточные деформации различаются при разных углах перекоса тел качения в подшипнике.

при перекосе иглы <1* 5ост =0,24.Ю"Л(«701)1,76;

при перекосе иглы >1° 8ост =О,3-1О^(<т01)2,65.

На графике рис. 7 представлена зависимость остаточной деформации ^жт от угла перекоса для центрального тела качения шарнира машин тягового класса 14 кН. Углы перекоса приняты в пределах, установленных в результате испытаний.

3 2 1 О

Рис. 7. Зависимость остаточной деформации от угла перекоса в зоне контакта

График показывает, что с увеличением угла перекоса иглы остаточная деформация растет. С ростом же остаточной деформации резко сокращается долговечность шарнирного узла.

Рассмотрим аналитическое определение напряжений в зоне силового контакта. с учетом упругопластических деформаций контактирующих поверхностей. Расчетная схема представлена ira рис. 8.

Рис: 8. Расчетная схема качения цилиндра по вязкоупругому основанию Расчетная формула имеет вид:

(15)

4-х2(1-у2)-Л.л/(0,5-/)2-*2 + п-х1 -^(0,5-О'-*2 '

где Е — модуль упругости; I — длина контакта; х — расстояние до точки приложения равнодействующей силы; Р — сила; ф - угол наклона к нормали; V — коэффициент Пуассона; Я - радиус кривизны.

Распределение контактных напряжений, согласно приведенной формуле, представлено на рис. 9.

У

с а

Рис. 9. Распределение напряжений по длине контакта

Максимальное растягивающее напряжение ор находится в точке а и может быть получено из выражения:

где h — глубина контакта;

а, р - параметры вязкости материала.

Касательное напряжение т на поверхности контакта

т = /-о = -

•(1-2-/),

(17)

где/- коэффициент трения.

Силы трения направлены по общей касательной к контактирующим поверхностям. Усталостные разрушения начинаются с поверхностей трения.

При наличии упругопластических деформаций в зоне силового контакта происходит распределение деформаций на упругую и сдвиговую, из условия работы соответствующих сил в контакте: а) без учета сил трения

й) -1<'-2»> „ ¡^Ч-

И ="

1(1м + 1)_1{1_2м)

б) с учетом сил трения 2

*.=2

-1

и Кг=-

-1

(18)

(19)

Результаты расчетов, при коэффициенте Пуассона ц = 0,3, полученных значений коэффициентов деформации сжатия и сдвига показывают, что 3А приходится на деформацию сжатия и V* на деформацию сдвига Учет трения в контакте приводит к перераспределению величин деформаций в контакте, так, Уз общего объема приходится на деформацию сжатия и Уз на деформацию сдвига

Принимая гипотезу, по которой изменение плотности энергии связано с плотностью материала, по теории размерностей, получим

1 „

(20)

где <2 — изменение плотности энергии в объеме материала поверхностного слоя; 5а- - площадь пятна контакта взаимодействующих тел; р - плотность структуры материала

/> =

1 2

- + mgh

(21)

Изменение структурной плотности материала при механическом взаимодействии тел приводит к изменению его физико-механических свойств: прочности, теплопроводности, упругости и пластичности и т. д.

Кроме того, происходит изменение состояния материала в зоне восприятия нагрузки. Из рис. 10 видно, что увеличение скорости взаимодействия приводит к возрастанию плотности материала, вызванной ростом влияния как нормальной, так

и касательной нагрузки в контакте. В процессе контактного взаимодействия изменение плотности материала напрямую связано с изменением сил внутреннего трения и внутренними упругими силами междузерновой и междублочной природы.

Р!ро 1,16

1,12

1,08

1,04

1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 + ЮО.е

Рис. 10. Изменение структурной плотности р/р0 в зависимости от скорости взаимодействия: 1-0,5 м/с; 2 - 1м/с; 3-4 м/с

При уплотнении материала происходит рост коэффициента трения, при разрыхлении структуры материала падение величины коэффициента трения.

Полученные выше результаты позволяют учесть на стадии проектирования выбор параметров, влияющих на конструктивные и силовые расчеты.

В третьей главе работы представлено экспериментальное обоснование оптимизации параметров игольчатых подшипников, влияющих па работоспособность в условиях качания под нагрузкой.

В основу положена концепция возможного выхода из строя игольчатых подшипников, которая базируется на аналитических и аналитически-численных решениях задач, определяющих работоспособность подшипников при экспериментальных исследованиях в условиях модельных, стендовых и эксплуатационных испытаний. Была проверена целесообразность проведения корректировки расчета ресурса работы игольчатого подшипника с учетом требуемого уровня надежности, посредством известной методики расчета долговечности.

Для испытаний шарниров карданной передачи был разработан стенд, позволяющий моделировать колебания переменного вращающего момента с заданпыми амплитудами и частотой (рис. 11). Методикой проведения испытаний предусматривались режимы нагружения, полученные в результате амплитудно-частотного анализа, указанные в табл. 1.

Стендовым испытаниям предшествовали эксплуатационные испытания в полевых условиях, результаты представлены па рис. 12. Цель стендовых

испытаний — исследовать влияние различных режимов натр ужения карданной передачи на перекос тел качения в игольчатых подшипниках, а также установить влияние перекоса тел качения на кинематику движения в рабочем пространстве подшипника и общее сопротивление движению.

Рис. И. Схема испытательного стенда

Режимы нагружения для стендовых испытаний

Таблица 1

Параметры Режимы

I П III IV V VI VII

Мкр, Нм 210 350 - 350 350 350 350

Мдин, Нм - - 350 140 140 - 180

Мсум, Нм 210 350 350 420 420 350 530

/".Гц . . 20 40... 50 150... 170 . 170

Пе. МИН"' 640 640 640 640 640 640 640

Г,град 6° 6° 6° 6° 6 14° 6°

В результате изменения перекоса в контактах игольчатого подшипника меняется величина начальных остаточных деформаций. Причем на первые циклы нагружения приходится 70-80% деформации, накапливающейся за последующие циклы нагружения.

А rpt 4 *

V « N

/ 5 F

/ 4 \ К X

{ у / ( у N 1 г

V ^ 1

V

•S-4-3-2-10 12 3NB игл

I * При вмгода нрваговины не строя

II • Промежуточной янвчании

III - Ничапьмо* вн«*мни* перекоси

Рис. 12. Результаты эксплуатационных испытаний

На рис. 13 представлен график зависимости начальной остаточной деформации от величины прекоса иглы в подшипнике (кривая 2). Из графика видно, что с ростом угла перекоса остаточная деформация увеличивается. Экспериментальная кривая (2) несколько выше теоретической (1), подсчитанной по формуле (8). Расхождение результатов экспериментальных и теоретических исследований составило в среднем 14%.

Зост. ,МКМ

-а..

У. ш

V

-777-/; \7Z77a

Рис. 13. Сравнительные результаты испытаний и теоретических исследований остаточных деформаций в силовом контакте подшипников качения

На основании изложенного можно заключить, что перекос игл оказывает существенное влияние на развитие остаточных деформаций, что, в свою очередь, связано с долговечностью шарнирного узла в целом.

Особый интерес, с нашей точки зрения, представляет определение остаточных деформаций, при статических испытаниях цилиндрических тел качения, имеющих разные величины сочетаний отношения Ш. Испытанию подвергались тела качения, имеющие следующие сочетания Ш< 3 и Ш>3 при одинаковой длине /. Результаты испытаний представлены на рис. 14, 15. Относительное расположение кривых дает представление о влиянии нагрузки на величину остаточной деформации в диапазоне нагрузок от 1 до 8 кН.

Й;

0,03

0,02

0,01

И1

а, мм

_ игла \ ролик

(1,ММ ■ - ч

—" И- " 1- __ ^ .__4

dl им у

А — г

У

■ Л

\ ролик

ИГ(Ю V

\ \

\

1 з г 0 1 5 Р, кН

Рис. 14. График зависимости размера и глубины Л отпечатка для цилиндра при Ш> 3 (игла) и при Ш< 3 (ролик) от нагрузки. Материал полуплоскости сталь У8Л закаленная до твердости ИВ 45 - 56

Рис. 15. График зависимости размера (1 и

глубины Ь отпечатка, по результатам статических испытаний, для цилиндра при

1/(1 > 3 (игла) и при 1/(3 < 3 (ролик) от нагрузки. Материал полуплоскости сталь 45 закаленная до твердости НВ 45 - 56

Анализ полученных результатов статических исследований показывает, что размер отпечатка (1 для стали 45 закаленной не подчиняется четкой линейной зависимости, в то время как у стали У8А эта зависимость линейная.

Подобные данные были получены в Институте машиноведения СЛ. Пинегиным для стали 10X15. В то же время остаточная деформация по глубине лупки для всех указанных сталей подчиняется параболическому закону.

Как следует из вышеуказанного, перекос и кинематика тел качения взаимосвязаны. Поэтому изучение поведения тел качения в подшипнике помогает раскрыть ряд явлений, связанных с работой подшипникового узла.

С целью выяснения действительного поведения тел качения был проведен специальный эксперимент с применением скоростной киносъемки. Различие в величине угла поворота экспериментального и теоретического указывает на то, что иглы в контакте не только катятся, но и скользят. Проскальзывание составляет от 25 до 35%.

Для изучения кинематики движепия тел качения при накопленных остаточных деформациях был проведен опыт с изношенным подшипником. Оказалось, что скольжение в этом случае достигло 45...55% (на графике рис. 16 прямая 0). Одним из параметров кинематики движения является и угол поворота центра тела качения относительно шипа (см. рис. 16).

24 ОД.1РВД

4

у у

т

А V \ \

1 т N N .. Я

1 \ > ;

Рис. 16 Графики зависимости угла поворота тела качения от угла поворота внутреннего кольца в зоне силового контакта

Из сравнения экспериментальных данных с теоретическими получено, что расхождение составляет 10-15%. Как и в предыдущем случае, в наибольшей степени это наблюдается при работе на наиболее тяжелых режимах. Из рис.16 видно, что при наличии вибраций низкой частоты углы поворота тел качения относительно шипа X несколько больше теоретических значений. Это можно объяснить движением по инерции в момент изменения направления движения внутреннего кольца подшипника.

Для того чтобы исключить влияние первичных пластических деформаций в зоне контакта, испытания для одного режима проводили в течение двух часов, причем через каждые полчаса выполнялись записи измерения. Таким образом, измерения повторялись пять раз. Результаты экспериментального определения сопротивления движению тел качения в зависимости от величины перекоса приведены на рис.17. Анализ полученных результатов показывает, что перекос оказывает существенное влияние на сопротивление движению. Последнее растет до максимума, когда перекос тела качения достигает 2°50', после чего сопротивление остается примерно постоянным. Это вызвано тем, что при перекосе, большем 2°, кинематика не меняется и проскальзывание не увеличивается.

8

Рис. 17. Результаты экспериментального определения сопротивления движению тел качения в зависимости от величины перекоса в зоне нагрузки

На основании проведенной работы можно отметить, что перекос довольно существенно влияет на сопротивление движению. С перекосом тел качения в рабочей зоне связаны многие процессы, происходящие внутри подшипника. Проведенные исследования подтверждают влияние перекоса тел качения подшипника на кинематику, сопротивление движению, величину удельного давления в контакте и, как следствие, на остаточные деформации. Поэтому пренебрегать в расчетах перекосом тел качения в игольчатых подшипниках карданного шарнира не следует.

Исследования напряженно-деформированного состояния материала в зоне силового контакта показывают, что напряжения распределяются в приповерхностном слое и приводят к образованию разрушаемого слоя в виде трещин на поверхности и по глубине не более 2 мм.

Появление деформаций в виде пластического течения материала перед катящимся телом можно оценить по результатам исследований микротвердости. Твердость, как один из параметров, определяющих свойства поверхностного контакта, дает возможность определить наличие зоны подповерхностного слоя и поверхностного слоя, как доказательство того, что нагрузка полностью распределяется в этих слоях и далее не распространяется.

На рис. 18 показано распределение микротвердости после механической обработки. Наибольшая твердость наблюдается не на поверхности, а на глубине порядка 10-=-20 мкм. На стальных поверхностях верхний слой под влиянием

1 1

> 0,5 . 1,0 1,6 2,0 , 2,5 «*ит>ад

трения или многократной пластической деформации может разупрочнятъся. О степени наклепа можно судить по отношению твердости поверхностных слоев исходного материала до и после проведения испытаний (рис. 18,19).

900

300

Нр.мПа

\

/ \

/ \ V

/

■ —1

20

50 М

Рис. 18. Распределение микротвердости по глубине после механической обработки

Рис. 19. Графики распределения микротвердости по глубине образца

Микротвердость уменьшается по мере удаления от поверхности детали, причем более резко по толщине слоя с раздробленной структурой. В условиях эксплуатации изменение микротвердости несколько иное, чем микротвердость деталей до эксплуатации. Проведенные исследования микротвердости показывают, что наклеп металла под выступом и неровностями обычно меньше, чем под впадинами.

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили влияние на работоспособность игольчатых подшипников таких параметров, как угол излома карданного вала, неравномерность вращения, перекос тел качения в зоне силового контакта, динамика нагружения.

В четвертой главе диссертации обоснованы причины зарождения и развития усталостных трещин, как на поверхности материала, так и в зоне подповерхностного слоя.

Упругое контактное микродеформирование сопровождается появлением микропластических деформаций в микрообъемах. Большое влияние оказывают значения максимальных касательных напряжений. Первичная трещина чаще всего возникает на поверхности контакта, но может зарождаться и в приповерхностных слоях материала

Вынужденные колебания являются причиной возникновения и развития усталостных трещин, приводящих в конечном итоге к разрушению. Определение критических значений энергии, вызывающих возникновение и развитие трещин, связано с теоретическими и экспериментальными трудностями. Однако знание критической энергии в микрообьемах металла необходимо при расчетах долговечности металла в определенных условиях нагружения. Рассмотрим элементарный объем металла, подвергающийся воздействию выступов контртела, твердость которого значительно превышает твердость исследуемого металла. Скорость скольжения трущихся пар

принимаем постоянной, из условия отсутствия значительных тепловых явлений при трении. В объеме металла, охваченного деформацией, возникают три зоны (рис.20). Кинетика развития трещины определяется следующим соотношением:

(22)

, <ШК _<1А <1(2 Л сИ Л & '

где Цц, - внутренняя энергия; — кинетическая энергия; А — работа внешних сил; <2 - тепловая энергия, подведенная к телу.

Р = К^пМ

Рис. 20. Схема формирования зон деформирования металла; 1 - зона упрочненного слоя металла; 2 - зона упруго-пластических деформаций; 3 - зона нсдсформироваиного металла

Полная внутренняя энергия £/га равна 1/ш = 17у + 17д + где иу — энергия упругих деформаций; Пд - энергия диссипации.

Кинетическая энергия расходуется на смещение - металла «берегов» в направлении действующих напряжений и переходит в потенциальную энергию упругой волны, распространяющейся вглубь металла.

Во многом работоспособность сопряженных контактных поверхностей определяется условиями возникновения нарушений структурного состояния материала Особенно важно исследовать эволюцию силового поля в материале в период приработки рабочих поверхностей.

Рассмотрим систему взаимодействующих сред, состоящую из 3-х элементов конечных размеров (рис. 21).

Рис. 21. Схема распространения колебаний по элементам системы

Источником волн является развивающаяся трещина Согласно исследованиям ЗУ^.З. Сга^, поток энергии Ф(Т) в вершине трещины с учетом только нормальных напряжений определяется:

Ф{Т)=ВД-^ 1-jjVcr2 , (23)

где В - const; cj — скорость продольной волны в материале; v - скорость роста трещины; а— растягивающее напряжение.

Решение с учетом затухания волн напряжений найдено в виде: и - . На рис. 22 представлены кривые эволюции силового поля от затухания амплитуды волн напряжений полученного решением уравнения для различных значений числа линейных и объемных дефектов, взятых из данных

эксплуатации по исследованиям «бринеллирования» рабочих поверхностей игольчатых подшипников карданного шарнира С ростом числа циклов напряжений (п= <5р1СС + <5„оГ_г) происходит увеличение дефектов в поверхностных слоях материала, которые способствуют развитию приповерхностных трещин. При возвратно-поступательном (качание) движении тел качения образовавшиеся нарушения сплошности в зоне силового контакта способствуют более свободному течению материала под нагрузкой, при наличии достаточных по величине касательных напряжений.

В пятой главе приведены представления о работе слоя смазочного материала в зоне силового контакта Из-за наличия смазки в зоне контакта нагрузка формируется в слое смазки и сама жидкость воспринимает нагрузку, не передавая ее на поверхностный слой детали.

Поэтому слой смазки влияет на формирование нагрузки. А это определяет вид контакта сопряженных деталей (твердых тел): без смазки, граничная смазка или жидкостная смазка слоя между сопряженными телами. Отсюда действительное напряжение в контакте будет зависеть от свойств смазки, т.е. а~>Р, к. А, /, где Р - давление в контакте твердых тел;

й - толщина слоя смазки; к — вязкость смазки; / — температура в зоне контакта

Все это якляегся функцией деформации (е) или напряжения в поверхностном слое контактирующих твердых тел (а). Деформация — результат пластического течения поверхностного слоя материала. От наличия третьего тела в зоне контакта зависит и вид изнашивания соприкасающихся поверхностей. Вероятностный характер имеет место, так как в процессе работы меняются условия в контакте — площадь контакта, динамика нагружения и свойства смазки, которая снижает величину пластической деформации (рис. 23).

При сухом трении возникает волна деформации материала, а при граничном трении, кроме волны деформации, возникает волна смазки, которая приводит к возникновению несущего масляного клина, снижая нагрузку в контакте из-за ее перераспределения. При жидкостном трении контакт с поверхностью твердого тела отсутствует и волна деформации основного материала уменьшается, как следствие - повышение износостойкости.

Избыточная смазка в подшипниках трения отрицательно влияет на работу подшипника из-за эффекта подъема тела качения на масляном клине, в результате подшипник начинает заклинивать под нагрузкой и сопротивление возрастает, чем и объясняется отрицательное влияние высокой скорости вращения подшипника

Одним из вариантов улучшения работоспособности и увеличения ресурса является улучшение качества применяемых смазочных материалов за счет введения в их состав высокоэффективных твердых добавок.

Рис. 23. Схема формирования условий поведения смазки в зоне силового контакта

Проведенные экспериментальные исследования по выявлению влияния УДП-АГ на момент трения приведены на рис. 24.

М_Нмм

70 ---

60 50 40 30

»0 3 6 в 12 Наработка,ч.

Рис. 24. График зависимости момента трения от времени испытаний подшипников качения

\

V Литол ■ г*__

Питпп -АГ

Фотографии дорожек качения внутренних колец роликоподшипников после проведенных лабораторных испытаний изображены на рис. 25.

Проанализировав результаты исследований, можно сделать следующие выводы: в сравнении с Литол-24, новый смазочный материал уменьшает коэффициент трения на 16 %, а интенсивность износа снижается в 1,5-2 раза.

в «■•чгязяр

а) б)

Рис. 25. Фотографии дорожек качения внутренних колец подшипников при использовании в качестве смазочного материала: а) Литол-24; б) Литол-24+УДП-АГ

Кинетика накопления повреждаемости и механизм разрушения определяются, прежде всего, уровнем амплитуды натр ужения, в зависимости от которого на кривой усталости можно выделить следующие четыре области:

1) область малоцикловой усталости (оь ><т > сг'ь), в которой уже с первых циклов нагружения подводимая энергия расходуется на зарождение микротрещин;

2) область, переходная между малоцикловой и многоцикловой усталостью (оь >а > о^), которая характеризуется разрывами на кривой усталости, что связано с более ранним пластическим течением поверхностных слоев металла по сравнению с основной массой;

3) область чистой, или многоцикловой, усталости (сгк >а > <т„);

4) область безопасных повреждений (<т„ >а> о"е).

Поведение металлов в области, переходной между малоцикловой и многоцикловой усталостью (о-к >а > еь), характеризуется нестабильностью, которая проявляется прежде всего в том, что на кривых усталости обнаруживаются разрывы, перегибы и порога.

Проведенный анализ исследований показывает, что никакой четко выраженной стадийности процесса усталостного разрушения не наблюдается, причем даже проведение ренттеноструктурных исследований не раскрывают так четко и однозначно механизм разрушения металлов и сплавов, как это имеет место при малоцикловой усталости. При достижении полного перехода в зону упругой деформации материал теряет свою работоспособность и разрушается, т.е. образуются скопления дислокаций вблизи поверхности и ниже формируются зоны пониженной прочности структуры материала, где образуются глубинные трещины (рис.26,а). После достижения энергетического дисбаланса начинают формироваться условия для возникновения линий скольжения, где происходит образование концентраторов напряжений и выход трещин на поверхность.

На заключительном этапе формирования окончательного разрушения происходят изменения строения материала по структуре, нарушаются межмолекулярные и межатомные связи, в основном в межзерновом

пространстве, на участках фазовых переходов. На этом этапе происходит образование питтинг-разрушения (рис. 26, б). Во всех трех указанных периодах основной причиной формирования разрушений считаем образование поверхностной пластической деформации, возникающей перед катящимся телом качения в зоне рабочих нагрузок.

Рис. 26. а) Структура стали 20Х после испытания до 105 циклов нагружения (х500) 6) Структура стали 20Х после испытания свыше 10s циклов нагружения (хЗОО)

С учетом увеличения новой концепции усталостного повреждения подшипниковых узлов (особо при напряжениях <т»<т4) роль поверхностного изнашивания, как критического повреждения подшипников, существенно возрастает. Вероятность безотказной работы (в результате изнашивания подшипников качения) определяется зависимостью

где Ф(лг) — функция нормированного нормального распределения; 8„„ -допустимая высота изнашивания, мкм; V - средняя скорость изнашивания, мкм/ч; /— срок службы, ч; а- показатель степени для описания процесса изнашивания (определяющий условия работы подшипника: для нормальных условий я =0,81); ег(у) - стандартное отклонение средней скорости изнашивания, мкм/ч. Долговечность по изнашиванию, в часах:

где иР — квантиль нормального распределения, в зависимости от заданной вероятности безотказной работы; аа — предельное значение изнашивания: а0 = ¿>шах, мкм; ат — трибологический коэффициент: ат = 1/у, ч/мкм; а)¥ -параметр вероятности; К (у) - коэффициент вариации скорости изнашивания.

При вероятности безотказной работы /•(/,) <0,9 срок службы подшипников по факту усталостного отказа (зависимость 24) возрастает быстрее (для Р(£)=0,5 более чем в 3,5 раза), чем по изнашиванию (зависимость 25). При

(24)

(25)

расчете на надежность выше 90% усталостное выкрашивание поверхностей подшипниковых узлов, работающих в условиях вращательного движения и пластического оттеснения (бринеллирования), для работающих в условиях качательного движения, более опасно, чем изнашивание.

В шестой главе приводятся алгоритм программы оптимизации проектных параметров трансмиссионных передач в приводе транспортно-технологических машин. Работоспособность игольчатых подшипников определяется не только условиями эксплуатации, но и закладывается на стадии проектирования учетом основных факторов, влияющих на расчет и выбор типоразмера подшипника. Алгоритм расчета учитывает влияние на долговечность ряда факторов — неравномерность распределение нагрузки и, как следствие, повышенный уровень контактного давления; угол излома карданного вала и, как следствие, неравномерность нагруження элементов подшипника; перекос тел качения в зоне силового контакта и, как следствие, возникновение осевых сил и рост контактных давлений; изменение плотности материала контактирующих поверхностей и, как следствие, снижение вязкостных и пластических свойств материала, т. е. охрупчивание. Учет этих факторов на стадии проектирования позволит более точно оценивать долговечность игольчатых подшипников карданного привода и иметь возможность проектировать подшипники для различных условий эксплуатации с гарантированным ресурсом.

В основу расчета положены данные, определенные ГОСТ 18855-94 (ИСО 281-89).

. (Cr Y 10s . f CrY 10б

Расчет динамической грузоподъемности определен зависимостью

7 3 29

С, -bmfc(l„)*z*d*' г и на этой основе допускаемая величина [c]=250(W"/„.

Для использования в расчетах предложена формула, определяющая приведенную нагрузку с учетом скорректированной величины радиальной, осевой и центробежной сил.

Р =

kMT„+T ) \2Alpd, sin 4/ а 2, '

44dlñn2y + (d.-d:K) 2g шК

*A (26)

Приведенная расчетная зависимость (26) позволяет на стадии расчета учесть влияние геометрических, кинематических и силовых факторов на долговечность игольчатого подшипника карданного шарнира.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. В процессе экспериментально-теоретических исследований установлено влияние угла излома карданной передачи и неравномерности вращения на

формирование нагрузочных режимов в зоне силового контакта игольчатого подшипника. Диапазон нагрузок за один оборот вала изменяется в пределах от -5,786х103 Н до +1,724х104Н, при среднем уровне расчетной ншрузки 1,22х103 Н. Это позволило уточнить расчетную нагрузку, приходящуюся на тела качения в зоне силового контакта.

2. Установлено влияние перекашивания тел качения в зоне силового контакта на сроки службы подшипниковых узлов качения. Так, перекос тел качения в пределах 2°...5° увеличивает неравномерность натр ужения зоны контакта на 18...35%.. В результате подтверждена современная тенденция разработки расчетных параметров на стадии проектирования, формирования напряженно-деформированного состояния в зоне нагрузки с учетом перекашивания и влияния на работоспособность игольчатых подшипников карданных приводов транспортно-технологических машин.

3. Разработана математическая модель оценки появления и причин перекашивания тел качения в универсальной форме, позволяющей выполнять численное моделирование и прогнозирование их поведения в зависимости от условий эксплуатации подшипниковых узлах.

4. Выполнено моделирование долговечности игольчатых подшипников как интегральной характеристики условий, формирующихся в зоне силового контакта. Предложенное аналитическое выражение долговечности подшипника позволяет на стадии разработки нормативных требований к условиям нормальной оценки влияния перекашивания тел качения в подшипниках осуществить прогноз оптимального выбора типоразмера узлов и достижения гарантированного ресурса в условиях эксплуатации.

5. Установлено, что контактные давления в зоне силового контакта увеличиваются на величину от 15% до 35%, что резко ухудшает условия работы деталей подшипника в зоне сопряженных поверхностей.

6. Выполнен комплекс экспериментальных работ по определению влияния угла излома, неравномерности вращения и перекашивания тел качения на работоспособность игольчатых подшипников карданных приводов. Установлено, что ужесточение радиального и межигольного зазоров не вызывается жесткой необходимостью.

7. Осевая сила, смещающая тела качения к торцу уплотнения или стакана, оказывает влияние на нормальную работу тел качения в подшипнике. Кроме того, данная сила вызывает разрушение уплотнений, что приводит к разгерметизации подшипникового узла. Вибрационные колебания снижают силу трения скольжения, возникающую от неравномерности распределения нагрузки, и уменьшают угол перекоса тел качения тем большей степени, чем больше частота колебаний. При предварительной обкатке игольчатого

подшипника в сборе в течение одного-двух часов повышает долговечность узла в 1,5 раза

8. Угол перекоса тел качения влияет на величину остаточной деформации, тем самым, на долговечность шарнирного узла Так, при наличии перекоса тел качения остаточные деформации формируются в начальный период эксплуатации, достигая 40% от всего уровня деформаций за период эксплуатации. Установлено, что остаточная деформация величиной 0,000154(1ш (диаметра впутреннего кольца) является допустимой, а 0,00092с1ш — предельной, вызывающей выход подшипника из строя. Перекос влияет на остаточную деформацию, что способствует изменению конфигурации контактирующих тел и оказывает воздействие на дальнейшую работу игольчатого подшипника

9. Экспериментально установлено, что перекос тел качения появляется в первые циклы нагружения; величина перекосов зависит от режима пагружения — наибольшей величины она достигает при действии постоянного момента и наименьшей — при наличии вибрационных колебаний. Из-за перекоса происходит изменение кинематики тел качения в зоне нагрузки и тела качения перекатываются со скольжением, доля скольжения достигает величины 18...32%, при предельной величине деформации до 55%.

10. В результате внедрения тела качения в поверхность дорожки качения в зоне контакта возникают дополнительные сопротивления движению тела качения подшипника При достижения критической величины внедрения тело качения переходит в область скольжения. Полученное решение позволяет аналитически оценить и объяснить причины возникновения проскальзывания в зоне фрикционного контакта подшипников качения.

11. Коэффициенты деформаций зависят от физико-механических свойств материалов; 2/3 общего объема материала, подвергнутого механическому воздействию, приходится на деформацию сжатия и 1/3 на деформацию сдвига Учет трения в контакте приводит к перераспределению величин деформаций в контакте, так, 3/4 общего объема приходится на деформацию сжатия и 1/4 на деформацию сдвига

12. По результатам аналитического и экспериментальнго исследования предложена зависимость расчета остаточных деформаций при малых углах перекоса тел качения < 1° и при угле перекоса >1°.

13. Разработана теория расчета затухания волн напряжений, позволяющая рассчитать глубину залегания линейных и объемных дефектов в материале, а также использовать для нер азрутающего контроля состояния поверхностного слоя материала.

14. Найденные автором расчетные выражения определения приведенной нагрузки, для расчета долговечности игольчатого подшипника, позволили разработать программу расчета и выбора подшипников для различных условий эксплуатации.

15. В результате проведенных комплексных теоретических и экспериментальных исследований разработан алгоритм и программное обеспечение оптимизации конструктивно-режимных параметров игольчатых подшипников карданных передач, обеспечивающих их работоспособность.

Основное содержание диссертационной работы отражено в публикациях:

1. Меновщиков, В.А. Исследование и совершенствование игольчатых подшипников карданных передач транспортно-технологическнх машин: моногр. / В. А. Меновщиков, С.П. Ереско. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. -250 с.

2. Меновщиков, В.А. Исследование удельных давлений на элементах карданного шарнира с игольчатыми подшипниками / В.А. Меновщиков, Л.В. Харазия // Труды МАМИ-АЗЖ. Вып. П. -М., 1976. - С. 37-42.

3. Меновщиков, В.А. Исследование повреждений элементов шарнира карданной передачи на игольчатых подшипниках / В.А. Меновщиков, Л.В. Харазия, H.A. Кузина// Труды НАШ. Вып. 245. - М., 1976. - С. 24-28.

4. Меновщиков, В.А. Перекос игл в паре трения карданного шарнира на безсепараторном игольчатом подшипнике / В.А. Меновщиков, JI.B. Харазия. -Деп. в НИИмаш 13.01.75. № 84.

5. Меновщиков, В.А. Повышение работоспособности шарниров карданных передач / В.А. Меновщиков, С.Н. Петров, JI.B. Харазия // Труда НАТИ. Вып. 13786. -М„ 1975. -С. 216.

6. Лебедев, Ф.К. Повышение надежности сельскохозяйственной и транспортной техники / Ф.К. Лебедев, В.И. Коловский, В.А. Меновщиков, Г.Я. Эпп. - Кызыл: Кн. шд-во, 1983. - 97 с.

7. Меновщиков, В.А. К вопросу о надежности карданных передач сельскохозяйственной техники // Мат-лы науч. конф. КрасГАУ. - Красноярск, 1993.-С. 16-21.

8. Меновщиков, В.А. Влияние вибраций на самоустанавливаемость игл в игольчатом подшипнике карданного шарнира тяговых и транспортных машин / В.А. Меновщиков // Сб. науч. тр. КрасГАУ. - Красноярск, 1994. - С. 27-33.

9. Меновщиков, В.А. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости // Тез. регион, науч. конф. КрасГАУ. - Красноярск, 1995.-С. 80-81.

10. Меновщиков, В.А. Оценка надежности элементов пар трения карданного шарнира на игольчатых подшипниках / В.А. Меновщиков // Вестник КрасГАУ: науч.-техн. журн., 1997. Вып. 2. - С. 29-31.

11. Меновщиков, В.А. Механизм разрушения игольчатого подшипника в условиях качательного движения / В.А. Меновщиков, В.Ф. Терентьев, С.И. Щелканов // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Транспорт. Красноярск, 2002. Вып. 24. - С. 78-83.

12. Меновщиков, В.А. Механизм разрушения поверхности шипа карданного шарнира / В.А. Меновщиков, В.Ф. Терентьев, С.И. Щежанов, А.Е. Митяев И Вестн. КГТУ. Машиностроение. Красноярск, 2002. Вып. 29. — С. 173-176.

13. Меновщиков, В.А. Твердость как оценочный показатель работоспособности деталей / В.А. Меновщиков, Г.В. Катаева, В.В. Шелихов //Вестн. КГТУ. Машиностроение. - Красноярск, 2001. Вып. 22. - С. 36-40.

14. Меновщиков, В.А. Развитие трещин при колебательном движении объемов материала с трением / В.А. Меновщиков, С.И. Щелканов, А.Е. Митяев //Веста КГТУ. Машиностроение. -Красноярск, 2001. Вып. 22. - С. 160-164.

15. Меновщиков, В.А. Влияние колебательного движения деформируемых объемов материала па усталость при трении / В.А. Меновщиков, С.И. Щежанов, А.Е. Митяев // Трение и износ. —Гомель, 2003. -Т. 24. №4.— С. 378-382.

16. Меновщиков, В.А. Работоспособность игольчатого подшипника карданного шарнира с учетом вибрационных колебаний / В.А. Меновщиков, A.B. Худолей, В.М. Ярлыков // Транспортные средства Сибири: межвуз. сб. тр. с международ, участием / под ред. С.П Ереско. Вып. 9. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003.-С. 310-315.

17. Меновщиков, В.А. О природе разрушения подшипниковых узлов / В.А. Меновщиков, A.B. Худолей, В.И. Кулешов // Вестн. КрасГАУ: научно-технический журнал. 2003. Вып. 3. - С. 198-203.

18. Меновщиков В.А. Виды разрушения деталей машин и способы их предупреждения / В.А. Меновщиков, В.Ф. Беспалов // Ресурсосберегающие технологии: прил. к «Вестнику КрасГАУ». Вып. 1. - Красноярск, 2003. -С. 85-86.

19. Меновщиков, В.А. Влияние перекоса игл на сопротивление движению / В.А. Меновщиков, A.B. Худолей // Ресурсосберегающие технологии: прил. к «Вестнику КрасГАУ». Вып. 2. - Красноярск, 2004. - С. 85-87.

20. Меновщиков, В.А. Аналитическое решение сопротивления движению при упруго-пластическом внедрении тела качения в полупространство / В.А. Меновщиков, Н.Г. Полюшкин, Д.Д. Абазин, А.Е. Митяев // Вестн. КрасГАУ. - Красноярск, 2005. Вып. 9. - С. 209-214.

21. Меновщиков, В.А. Определение коэффициентов деформаций сжатия и сдвига во фрикционном контакте / В.А. Меновщиков, Н.Г. Полюшкин // Ресурсосберегающие технологии: прил. к «Вестнику КрасГАУ». Вып.З. Красноярск, 2005. - С. 56-58.

22.Меновщиков, В.А. Оценка надежности элементов пар трения карданного шарнира на игольчатых подшипниках / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско // Механики XXI веку: мат-лы V межрегион, с международ, участ. науч.-техн. конф. - Братск: БрГУ, 2006. - С. 200-205.

23. Меновщиков, В.А. Перекашивание тел в зоне силового контакта подшипника качения и его влияние на начальную остаточную деформацию

/ В.А. Меновщиков, С.П. Ереско // Механики XXI веку: мат-лы V межрегион, с международ, участ. науч.-техн. конф. — Братск: БрГУ, 2006. — С. 205-210.

24. Меновщиков, В.А. Влияние перекоса тел качения и смежных явлений на работоспособность игольчатых подшипников карданного шарнира / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско // Механики XXI веку: мат-лы V межрегион, с международ, участ. науч.-техн. конф. — Братск: БрГУ, 2006. — С. 320-336.

25. Меновщиков, В.А. Повышение работоспособности шарниров карданных валов транспортно-технологических машин / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско // Проблемы механики современных машин: мат-лы 3-й международ. конф. - Улан-Удэ: ВСГТУ, 2006. - С. 120-125.

26. Меновщиков, В.А. Перекашивание тел в зоне силового контакта подшипника качения и его влияние на начальную остаточную деформацию / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско // Проблемы машиностроения и автоматизации». 2006. № 2. - С. 10-18.

27. Меновщиков, В.А. Анализ работоспособности игольчатых подшипников карданных шарниров / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско // Проблемы машиностроения и автоматизации». 2006. №2. - С. 20-27.

28. Menovschikov, V.A. Structure influence and materials properties of mated surfaces on their density chanqe and compactibility degree (Англ.) / V.A. Menovschikov, S.P. Eresko // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2006. №3. - С. 37-44.

29. Меновщиков, В.А. Методика прогнозирования долговечности игольчатых шарниров карданных передач транспортно-технологических машин / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско // Вестн. университ. комплекса: сб. науч. тр. / под общ. ред. проф. Н.В. Василенко. - Красноярск: ВСФ РГУИТП, НИИ СУВПГ, 2006. Вып. 8(22). - С. 49-61.

30. Меновщиков, В.А. Алгоритм программы оптимизации конструктивно-режимных параметров игольчатых шарниров карданных передач транспортно-технологических машин / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско // Вестн. университ. комплекса: сб. науч. тр. / под общ. ред. проф. Н.В. Василенко. - Красноярск: ВСФ РГУИТП, НИИ СУВПГ, 2006. Вып. 8(22). -С. 112-117.

31. Патент 2161877 РФ Высевающий аппарат сеялки / A.A. Вишняков, A.C. Вишняков, A.A. Вишняков, В.А. Меновщиков. Заявл. 20.01.2001. №99104666. Б.И № 2. 2001.

32. Патент 2172086 РФ Высевающий аппарат сеялки / A.A. Вишняков, АС. Вишняков, A.A. Вишняков, П.Г. Ляшок, В.А. Меновщиков. Заявл. 20.08.2001 № 2000107478. Опубл. Б.И.. № 23. 2001.

33. Патент 2212128 РФ Машина первичной очистки зерна /В.АМеновщиков, В.А. Ушанов, Г.В. Батаева. Заявл. 20.09. 2003.

№ 2002100522 Опубл. Б.И. № 26. 2003.

34. Патент РФ по заявке №200631190/06 Карданный шарнир / В.А. Меновщиков, Н.Г. Полюшкин.

35.Патент РФ на полезную модель по заявке №2006312200/22 Устройство для исследования топографии рабочих поверхностей деталей подшипников качения / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско, Н. Г. Полюшкин.

36. Патент РФ на полезную модель по заявке №2006312212/22 Стенд для испытаний карданных шарниров на игольчатых подшипниках / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско, Н. Г. Полюшкин.

37. Патент РФ на полезную модель по заявке №2006712214/22 Стенд для испытаний материалов на контактную прочность при возвратно-поступательном движении образца / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско, Н. Г. Полюшкин.

38. Свидетельство об офиц. регистр, программы для ЭВМ. Оптимизация конструктивно — режимных параметров карданных передач (КАТШАИ) / В .А. Меновщиков, С.П. Ереско (РФ); Заявл. 21.02.2006, № 2006711277; Зарегистр. -М.: РОСПАТЕНТ 14.03.2006.

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24.49.04.953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 г. Подписано в печать 2S.06.2006. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1. Офсетная печать. Объем 2,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 562

Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, Красноярск, ул. Ленина, 117

Введение

Принятые обозначения

Глава 1. Обзор конструкций и анализ существующих методов расчета проектных параметров игольчатых шарниров карданных передач приводов машин.

1.1. Обзор конструкций игольчатых шарниров карданных передач приводов машин

1,2. Обзор исследований работоспособности игольчатых шарниров карданных передач.

1.3. Анализ существующих исследований механики разрушения подшипников качения в условиях нестационарного нагружения.

1.4. Анализ существующих исследований напряженно -деформированного состояния в зоне силового контакта подшипников качения.

Выводы по обзорной главе и постановка задач исследования

Глава 2. Теоретические исследования механизма образования перекоса тел качения игольчатых шарниров карданных передач.

2.1 Оценка прочности и долговечности элементов игольчатых шарниров карданных передач

2.2. Аналитическое исследование механизма перекоса тел качения в силовом контакте.

2.3. Анализ влияния вибрационных нагрузок на процесс перекоса тел качения в силовом контакте.

2.4. Моделирование напряженного состояния в зоне контакта, с учетом перекоса тел качения.

2.5. Моделирование сопротивления в зоне контакта, с учетом перекоса тел качения.

2.6. Моделирование остаточных деформаций в силовом контакте тел качения.

2.7. Разработка комплексной математической модели напряженно -деформированного состояния элементов карданных валов.

2.7.1. Напряженно-деформированное состояния в силовом контакте игольчатых подшипников карданного шарнира

2.7.2. Касательные напряжения в зоне контакта игольчатых подшипников карданного шарнира.

2.7.3. Определение коэффициентов упругих и упруго-пластических деформаций в зоне силового контакта.

2.7.4. Исследование изменения плотности материала от характера нагружения в силовом контакте.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Экспериментальная проверка результатов теоретических исследований.

3.1. Описание методики планирования экспериментальных исследований.

3.2. Описание конструкций экспериментальных стендов и методики проведения испытаний.

3.3. Результаты экспериментальных исследований игольчатых шарниров карданных передач.

3.3.1. Результаты эксплуатационных испытаний игольчатых шарниров карданных передач в полевых условиях.

3.3.2. Результаты испытаний игольчатых шарниров на экспериментальных стендах.

3.3.3. Экспериментальная проверка нарушения кинематики, с учетом перекоса тел качения.

3.3.4. Экспериментальная проверка сопротивления движению тел качения в зоне силового контакта

3.3.5. Экспериментальная проверка остаточных деформаций в силовом контакте.

3.3.6. Исследование нарушения структуры материала и твердости рабочих поверхностей подшипника при реверсивном трении

Выводы по третьей главе

Глава 4. Механизм формирования усталостных трещин в материале игольчатых шарниров.

4.1. Некоторые аспекты усталостных процессов в материале подшипников качения. 4.2. Теория возникновения трещин усталости и затухания волн напряжений в твердом теле.

Выводы по четвертой главе

Глава 5. Влияние смазки в игольчатых шарнирах на работоспособность и долговечность.

5.1. Некоторые аспекты влияния смазки на работоспособность подшипников качения.

5.2. Оценка влияния смазки на долговечность подшипников качения

5.3. Долговечность игольчатого шарнира, с учетом всех условий, формирующихся в зоне силового контакта.

Выводы по пятой главе.

Глава 6. Разработка алгоритма и программы расчета для оптимизации проектных параметров трансмиссионных передач в приводе машин и механизмов.

6.1. Разработка алгоритма программы оптимизации проектных параметров игольчатых шарниров карданной передачи.

6.2. Разработка программного обеспечения имитационной модели рабочего процесса карданного привода.

6.3. Анализ точности и адекватности модели по результатам вычислительного и экспериментального исследования.

Выводы по шестой главе.

Подшипниковые узлы современных машин и технологического оборудования находят достаточно широкое распространение и вызывает необходимость их совершенствование в области развития теории расчета и конструкций подшипниковых узлов. На современном этапе многие вопросы отказов подшипниковых узлов не достаточно проработаны не смотря на большое количество выполненных работ в этой области, особенно это относится к подшипниковым узлам работающих в условиях качания под нагрузкой. Широкое распространение таких узлов относится к карданным шарнирам на игольчатых подшипниках, применяемых в современных транспортно - технологических машинах. Наиболее распространенный критерий отказа подшипников общего применения, работающих в автомобилях, тракторах, насосах редукторах, станках, подъемно-транспортном оборудовании, — усталостное разрушение. Подшипниковые узлы сельскохозяйственной техники выходят из строя в основном из-за абразивного изнашивания, связанного с попаданием грязи и пыли. В то же время для подшипниковых узлов специального применения важны и другие характеристики, такие, как жесткость, уровень и спектр вибрации, момент сопротивления вращению, долговечность. Характерным видом разрушения карданных шарниров на игольчатых подшипниках - пластическое оттеснение материала в зоне силового контакта («бринеллирование»). Во многом этот вид разрушения на прямую связан с особенностями работы и эксплуатации игольчатых шарниров карданных передач приводов транспортно -технологических машин. Хотя практика эксплуатации показывает наличие усталостных процессов, а так же тепловое воздействие на рабочие поверхности в подшипниках.

Таким образом, во-первых, долговечность подшипниковых узлов далеко не всегда совпадает с циклической долговечностью рабочих поверхностей подшипника, а часто оказывается во много раз меньшей. Во-вторых, достаточная долговечность отдельных деталей подшипниковых узлов испытанных на стендах, не гарантирует эксплуатационной долговечности. Последнее обстоятельство связано с тем, что нагрузки, действующие в узле, а также температуры, могут существенно отличаться от стендовых. Кроме того, сборка и монтаж меняют зазоры, натяги и форму рабочих поверхностей подшипниковых узлов. Это приводит к тому, что параметры рабочих поверхностей подшипника определенных габаритов, предназначенного для установки в карданные валы трансмиссий машин не соответствуют требуемым.

Увеличение натяга снижает долговечность, а его уменьшение приводит к росту уровня вибрации. Размеры узла определяют при проектировании всего изделия в целом, и их нельзя произвольно изменить. Заводы при производстве подшипников не решают задачу обеспечения гарантированного ресурса для конкретных условий эксплуатации. Поэтому даже при очень высоком качестве подшипников характеристики узла оказываются неудовлетворительными.

Игольчатые подшипники транспортно - технологических машин подвергаются в условиях эксплуатации наряду с радиальными и осевым нагрузкам. Эти нагрузки имеют динамический характер и довольно сложное распределение во времени. Осевая нагрузка воспринимается торцом тела качения и ограничивающими поверхностями подшипникового узла (для игольчатых - торец стакана и уплотнение). В серийных подшипниках параметры определяющие работоспособность, выполняют без учета специфики работы подшипника в узле. При малейшем перекосе тел качения относительно шипа шарнира кардана область контакта превращается из линейного в эллиптическую, контактное давление резко возрастает, а условия смазывания ухудшаются, так как тела качения срезают смазочный материал с поверхности подшипника. Это приводит к значительной пластической деформации и износу торца и бортика.

Игольчатые подшипники для транспортно - технологических машин проектируют, как правило, без учета эксплуатационного перекоса и вытекающей отсюда несоосности поверхностей в зоне силового контакта. Фактическая долговечность оказывается меньше расчетной, вычисленной без учета перекоса. Имеет смысл выполнять меридиан ролика не прямолинейным, а криволинейным, например, составленным из одной или несколько дуг окружностей, чтобы снизить максимальное контактное давление, сделать его возможно более близким к среднему.

Из сказанного следует, что избежать отказов подшипниковых узлов можно только при системном подходе к расчету и проектированию, предназначенного для установки в изделие, в целом. Исходя из назначения машины, формулируют требования к характеристикам подшипниковых узлов: габаритам, массе, долговечности, допускаемому износу, точности вращения, уровню вибрации, жесткости, моменту сопротивления вращению. Расчет подшипника входит в расчет подшипниковых узлов, как составная часть, причем характеристики подшипника (например, жесткость) являются параметрами подшипниковых узлов при расчете, например для оптимального выбора параметров подшипниковых узлов необходим расчет влияния этих параметров на характеристики.

В настоящее время, в зависимости от функционального назначения подшипниковых узлов, надо учитывать значительно большее число степеней свободы. Например, при расчете осевой жесткости подшипниковых узлов требуется знать осевое перемещение, при расчете радиальной жесткости — радиальные перемещения, а при расчете угловой жесткости — также и угловые перемещения вала. При расчете сил и моментов реакции подшипников на перемещение вала необходимо рассматривать перемещения всех тел качения в плоскостях, проходящих через их центры и ось подшипника. Таким образом, силовой расчет подшипниковых узлов требует учета около сорока степеней свободы. Если надо знать момент сопротивления вращению, то не обойтись без анализа кинематики и проскальзывания тел качения. Это еще 80 степеней свободы при двух опорах с десятью телами качения каждая. Неполный учет степеней свободы приводит к потере информации и значительным погрешностям. Это объясняется тем, что на момент сопротивления вращению влияют и составляющая угловой скорости, перпендикулярная области контакта, и дифференциальное проскальзывание, и составляющая угловой скорости, направленная вдоль касательной к окружности центров, и окружное проскальзывание, и сопротивление качению. Теоретическая механика рассматривает системы с большим числом степеней свободы, однако подшипниковые узлы является для нее нетрадиционным объектом, поскольку ограничения, накладываемые на движение деталей подшипника, нельзя считать связями. Эти ограничения не позволяют уменьшить число степеней свободы, и весь подшипниковый узел представляет собой свободную систему.

Итак, при расчете характеристик наиболее ответственных подшипниковых узлов узел приходится описывать системой обыкновенных дифференциальных уравнений динамики второго порядка, которых около ста. Решение такой системы уравнений даже при заданных значениях правых частей представляет большие трудности в связи с тем, что происходящие в узле процессы имеют различные частоты, которые могут отличаться на 6.7 порядков. Например, момент сопротивления вращению карданного шарнира может меняться с частотой 20 Гц, частота же радиальных колебаний тела качения составляет 150.250 Гц. Программы численного решения дифференциальных уравнений предусматривают решение задачи с начальными данными по шагам. Если шаг велик и близок к периоду низкочастотных процессов, то полностью теряется информация о высокочастотных процессах и решение оказывается ошибочным из-за их неучета. Если же шаг мал и близок к периоду высокочастотных процессов, то на современных ЭВМ удается рассчитать работу подшипниковых узлов в течение десятков или сотен оборотов. Такой расчет подобен мгновенной фотографии подшипникового узла, причем в начальный период, когда узел еще не вышел на стационарный режим работы. Увеличение быстродействия ЭВМ, по-видимому, не приведет к повышению точности на большом интервале времени за счет уменьшения шага, поскольку большое число шагов ведет к увеличению погрешностей. Вряд ли будет в ближайшее время возможно рассчитать работу подшипниковых узлов в течение миллиона оборотов, что примерно соответствует одному часу работы.

Правые части дифференциальных уравнений, описывающих динамику, подшипниковых узлов, представляют собой силы взаимодействия деталей узла. Вычисление этих сил — трудная и до настоящего времени не полностью решенная задача. Даже нормальные силы взаимодействия деталей при их заданном относительном сближении не всегда можно точно определить из-за сложности расчета деформаций всей детали (например, шипа) и учета податливости неровностей и поверхностных пленок. Касательные силы определяют по какой-либо теории трения. Наиболее достоверные результаты получают для режима гидродинамического трения, поскольку в этом случае можно свести задачу к решению уравнений теории смазки в зазоре, между двумя поверхностями. Однако и здесь имеются трудности, впрочем, частично преодоленные. Распределение давления в смазочном слое определяют из решения контактно-гидродинамических задач, сводящихся к системам интегрально-дифференциальных уравнений с неизвестными границами. Границы могут быть неизвестны и при режиме ограниченной смазки, который часто возникает в контакте даже при обильном смазывании.

Касательное напряжение в смазочном слое находят, используя соответствующую реологическую модель смазочного материала, который при больших скоростях сдвиговой деформации (примерно 10 с) проявляет релаксационные свойства. В частности, касательное напряжение устанавливается не сразу и не успевает достичь стационарного значения в течение времени пребывания частицы смазочного материала в области высокого давления. Кроме того, касательное напряжение нелинейно зависит от скорости сдвигового течения. Реологические модели смазочного материала построены на основании теории конечных деформаций. Вязкость, высокочастотный модуль сдвига смазочных материалов — трудно измеряемые характеристики, поскольку вискозиметр должен быть помещен в камеру высокого давления (до 1,5 ГПа). В настоящее время значения вязкости и модуля сдвига для ряда масел получены в работах Е.В. Золотых и Б.П. Дьяченко. Касательная сила в контакте — результат интегрирования касательного напряжения по области гидродинамического контакта. В каждой точке касательное напряжение зависит от скорости относительного проскальзывания поверхностей, т.е. от кинематики деталей.

Таким образом, правая часть какого-либо дифференциального уравнения динамики оказывается довольно сложным выражением. Режим ограниченной смазки с большой достоверностью рассчитан быть не может без решения задачи о миграции смазочного материала по поверхностям деталей и о его распределении. Нельзя достоверно предсказать, сколько смазочного материала находится на каждой детали и сколько в контакте, так как на распределение влияют поверхностное натяжение и предел текучести смазочного материала, вибрация, плотность поверхностной энергии деталей, температурное поле. В связи с этим при исследовании режима ограниченной смазки необходимо проведение эксперимента.

Долговечность поверхностей, нагруженных переменным давлением, во многих случаях определяет долговечность подшипниковых узлов. Расчет долговечности представляет собой серьезную проблему. Распределение давления находят из решения контактных задач теории упругости и иногда — теории пластичности. Теория Герца применима к решению задач о контакте тел, аппроксимирующихся поверхностями второго порядка, и позволяет найти максимальное контактное давление, размеры области контакта и сближение контактирующих тел. Однако эта теория не всегда годится для контакта

Дорожки и ролика со сложным меридианом, для контакта торца ролика и бортика, для контакта тел качения с сепаратором. Причина ограниченного применения в том, что размер области контакта может оказаться больше характерных радиусов кривизны поверхностей.

По заданному радиальному и осевому нагружениям поверхности находят напряженное состояние детали под областью контакта, определяют наиболее опасные точки и действующие в них максимальные касательные и растягивающие напряжения. Эти напряжения должны быть сопоставлены с допускаемыми значениями напряжений, которые не всегда известны, так как зависят от многих факторов: химического состава материала, технологии его выплавки, наличия металлических и неметаллических включений, их формы и размеров, поверхностного упрочнения, наличия на поверхности смазочного материала, который, проникая под высоким контактным давлением в трещину, может расклинить ее.

Механика усталостного разрушения материала во многом неясна, поэтому для расчета применяют феноменологические теории, одна из которых разработана еще в 40-х годах Лундбергом и Пальмгреном. В этих теориях используется вероятностный подход, предполагается определенный закон разрушения частицы материала, а полученные формулы для расчета долговечности подшипниковых узлов содержат несколько постоянных, определяемых впоследствии из испытаний на усталость подшипников. Указанные теории должны уточняться и в дальнейшей использовать физически содержательные постоянные, связанные с прочностью связей между отдельными структурными элементами материала даже между атомами кристаллической структуры.

Базой для достоверного расчета подшипниковых узлов является эксперимент. Интерферометрические и емкостные методы, методы определения электрической прочности и средне интегрального времени контакта позволяют довольно достоверно определить толщину смазочного слоя в контактах и несущую способность контактов. Дисковые машины трения дают значения коэффициентов трения для различных режимов качения и скольжения. По измеренным амплитудам и частотам вибрации ротора, дающим картину динамики подшипниковых узлов, проводят его диагностирование на основании заранее сформулированных признаков. Определение жесткостей дает возможность проверить силовой расчет. Испытания на усталость партий подшипников необходимы для расчета долговечности. Измерение износа дорожек и тел качения дает возможность сопоставить скорости; процессов усталостного разрушения и изнашивания и определить, какой из них преобладает.

Однако экспериментальный путь улучшения характеристик подшипниковых узлов не всегда возможен. Причина в том, что подшипниковые узл узлы имеет сотни параметров, влияющих на эксплуатационные характеристики, и даже планируемый эксперимент, направленный на улучшение характеристик, будет длиться годами поскольку, например, для некоторых высокоточных подшипниковых узлов циклы сборки и разборки узла занимают несколько месяцев. Исключительно велика и стоимость такого эксперимента. Поэтому основным инструментом расчета и усовершенствования подшипниковых узлов является построение и исследование его математической модели, опирающейся на некоторые базовые эксперимент.

Из сказанного выше следует, что расчет подшипниковых узлов давно перестал быть рядовой инженерной задачей, а требует привлечения сразу многих наук: математического моделирования, аналитических и численных методов решения дифференциальных, интегральных и интегрально-дифференциальных уравнений, динамики систем твердых тел, теории упругости, динамики жидкости, реологии, теории теплопередачи, физики высоких давлений и быстра протекающих процессов, метрологии, машиноведения и деталей машин, металловедения и материаловедения, физики прочности, химии смазочных материалов, механики полимеров. Теория расчета подшипниковых узлов не является завершенной. Она должна быть построена как система, состоящая из блоков, объединенных связями и доведенная до пакета программ с банком данных о подшипниковых узлах и программой оптимизации по назначенным потребителем критериям.

Изготовление шарниров на игольчатых подшипниках достигло десятков миллионов штук в год. В связи с ростов потребностей в карданных шарнирах, централизацией их производства важное значение имеет исследование работоспособности и надежности шарнирного узда. На работоспособность шарнирного узла влияют многие факторы как внешние (динамика трансмиссии машин), так и внутренние (кинематика подшипника, перекос игл в рабочей зоне). Внешние факторы изучены достаточно, что же касается внутренних, то они исследованы значительно меньше.

Сложность изучения причин, вызывающих разрушение поверхностей трения заключается в том, что характер и величина повреждений тел качения зависят от многих факторов. К ним относятся величины радиальных и осевых зазоров, режимы работы передач, кинематика игл и их перекашивание в рабочей зоне.

Настоящая работа посвящена исследованию одной из причин - перекосу игл. Анализ перекашивания игл проведен при статическом нагружении с использование методов теории упругости и теории машин и механизмов. Аналогичное исследование в условиях вибрационного нагружения осуществлено на основе теории колебаний. В работе проанализировано влияние режима нагружения, зазоров и деформаций на перекос игл в зоне, воспринимающей нагрузку. Полученные результаты позволяет в дальнейшем наметить ряд мероприятий по повышению долговечности шарнирного узла.

Повышение качества и надежности машин является необходимым условием технического прогресса. Надежность машин достигается в первую очередь путем обеспечения объемной и поверхностной прочности материалов при воздействии механических нагрузок и активной среды. Разработка механизмов поверхностной прочности имеет наиболее важное прикладное значение, так как подавляющее большинство современных машин выходит из строя вследствие различных видов поверхностного разрушения. Несмотря на такое значение поверхностной прочности, до последнего времени преобладает эмпирический подход к этому вопросу, что недопустимо в эпоху научно-технического прогресса.

Прочность материалов и конструкций это проблема, которая в равной степени может считаться как технической, так и естественно-научной.

Развитие теории прочности невозможно без разработки физических основ разрушения материалов. Дальнейшая разработка аналитических количественных) методов оценки прочности в значительной мере зависит от достоверности и полноты физических моделей разрушения, упрочнения и приспосабливаемости материалов. Физические представления стимулируют развитие специальных разделов математики.

Постановочный уровень задач контактирования, решаемых для их практического использования предъявляет жесткие требования к математической модели контактирующего элемента; необходима пространственная постановка задачи, учет всех особенностей деформирования материала, учет внешних факторов. Необходимо единообразие в подходе при рассмотрении упругого и неупругого контактирования, а также доступность и простота использования метода решения контактных задач в инженерной практике и достаточно хорошая сопоставимость с практическими данными. Метод расчета контактных деформаций неупругих тел должен органично сочетаться с подходом применения классических контактных задач теории упругости в расчетах на прочность в машиностроении. А в применении к исследованию шероховатых поверхностей, необходимо органичное сочетание с разработанными теориями контактирования шероховатых поверхностей.

Отсутствие приемлемой для широкого инженерно-технического круга метода прикладного расчета контактных деформаций и контактного давления за пределами упругости материала является актуальной научной проблемой, решение которой позволяет ускорить научно-технический прогресс в машиностроении.

Анализ литературных источников свидетельствует, о том, что в условиях качания под нагрузкой не все факторы учтены и не исследованы в должном объеме. Поэтому проблема расчета и выбора игольчатых шарниров карданных передач приводов машин остается не решенной до сих пор. Появляется необходимость проведения большого объема исследований по изучению влияния внешних и внутренних факторов на работоспособность подшипников в различных условиях эксплуатации и разработка методики расчета и выбора на стадии проектирования, обеспечивающий достаточный ресурс.

Актуальность диссертационной работы определяется тем, что показатели надежности и долговечности работы подшипников качения могут быть улучшены, на стадии проектирования, за счет учета расчетным путем влияния перекашивания тел качения в зоне силового контакта и оценки упруго-пластических деформаций, влияющих на работоспособность подшипниковых узлов в целом.

Цель диссертационной работы. Повышение функциональных и эксплуатационных характеристик приводных передач транспортно-технологических машин, содержащих игольчатые подшипники, работающие в условиях качательного движения. Выявление основных факторов, определяющих работоспособность игольчатых подшипников и их влияние на долговечность для повышения эффективности расчета и выбора на стадии проектирования.

Решение сформулированной научной проблемы, имеющей важное научное и народнохозяйственное значение, потребовало решения следующих задач исследования:

- разработать имитационные математические модели и уточненную методологию расчета игольчатых подшипников в стационарном и нестационарном режимах с учетом действующих нагрузок, траектории движения тел качения, упругих и упруго-пластических характеристик контактирующих поверхностей деталей подшипника, которые позволят на стадии проектирования и последующей эксплуатации оценить работоспособность и разработать меры по устранению негативных последствий в опасных режимах работы;

- разработать алгоритм реализации имитационных моделей для исследования влияния эксплуатационных факторов, обеспечивающих нормальные условия работы узлов трения на параметры подшипниковых узлов (неравномерность нагружения, перекашивание тел качения в зоне силового контакта, изменение плотности материала в результате наклепа), что даст возможность реализации комплексного подхода к разработке уточненных методов расчета на долговечность;

- определить оптимальные параметры внешних и внутренних факторов и дать оценку их влияния на работоспособность и долговечность игольчатых подшипников; выполнить комплекс модельных, стендовых и эксплуатапционных испытаний подшипниковых узлов для определения области их применения;

- разработать уточненную методологию прогнозирования долговечности подшипников качения, учитывающую влияние внешних и внутренних факторов на стадии проектирования;

- описать механизм влияния смазочного материала на процессы, протекающие в зонах силового контакта поверхностей деталей игольчатых подшипников в условиях граничной и смешанной смазки.

Объект исследования - игольчатые шарниры карданных передач приводов транспортно-технологических машин.

Научная новизна работы:

- решены уравнения перекашивания тел качения в зоне силового контакта подшипников в форме, удобной для последующего численного моделирования и расчетов по стандартным методикам и программам;

- разработана математическая модель стационарного и нестационарного движений тел качения во фрикционном контакте с учетом распределения действующей нагрузки, упругих и упругопластических характеристик контактирующих поверхностей несогласованной формы;

- разработаны алгоритмы и модель поведения структуры материала под действием нагрузок на основе феноменологической модели изменения плотности контактирующих материалов в зоне силового контакта;

- предложены зависимости для расчета долговечности подшипников качения, учитывающие влияние перекашивания тел качения и угла излома карданного вала, неравномерность вращения, позволяющие моделировать заданные требования на стадии проектирования режимов эксплуатации подшипниковых узлов;

- разработаны модели поведения поверхностного слоя материала на основе упругих и упругопластических деформаций, влияющих на формирование зон сцепления и проскальзывания, выполнен комплекс экспериментальных исследований по оценке их свойств в условиях модельных испытаний, а также испытаний реальных подшипниковых узлов в лабораторных и натурных условиях на стандартных и оригинальных стендах;

- исследованы физико-механические, эксплуатационные и триботехнические свойства разработанных моделей по стандартным и оригинальным методикам;

- описан механизм действия смазочных материалов и показано их влияние на силовые, кинематические и структурные изменения применительно к подшипниковым узлам качения.

Практическая значимость работы.

На базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложена методология расчета игольчатых подшипников на стадии проектирования и выбора для различных условий эксплуатации, показавшие адекватные результаты в ходе лабораторных, модельных и натурных испытаний. Разработаные математические модели рабочего процесса игольчатых подшипников и аналитические выражения для оценки их долговечности, позволяющие уже на стадии проектирования давать обоснованные рекомендации, обеспечивающие гарантированный ресурс игольчатых подшипников. Предложены технические решения для повышения долговечности эксплуатируемых подшипниковых узлов на современных предприятиях. Разработаны оригинальные методики и оборудование по исследованию эксплуатационных, триботехнических свойств, для испытания и совершенствования игольчатых подшипников карданных передач транспортно -технологических машин.

На защиту выносятся: Методология исследования динамики стационарного и нестационарного движений тел качения в зоне контакта с учетом распределения действующих нагрузок, упругих и упруго-пластических характеристик контактирующих поверхностей несогласованной формы на основе уточненных подходов к решению задач теории упругости и вязкопластичности, а также современных методов численных и аналитических решений, позволяющих учесть конструктивные особенности игольчатых подшипников, характер его нагружения, свойства смазочного материала и поведение материалов сопряженных деталей в зоне силового контакта.

Методология уточненного расчета и прогнозирования долговечности работы игольчатых подшипников в зависимости от перекашивания тел в зоне силового контакта, а также алгоритмы прогнозирования изменения важнейшей характеристик игольчатых подшипников - распределение силовых параметров, нарушений кинематики движения тел качения в зоне контакта, оценка сопротивления движению тел в нагрузочной зоне, напряженного состояния в материале контактирующих тел и влияние на изменения остаточных деформаций.

Методология проектирования игольчатых подшипников с гарантированным ресурсом, включающая - выбор и обоснование критерия оптимизации конмструктивных параметров; методику автоматизированного расчета проектных параметров подшипников.

Результаты проведенных исследований по оценке надежности работы подшипниковых узлов качения в условиях модельных, стендовых и натурных испытаний.

Обоснованность и достоверность результатов исследований по оценке параметров игольчатых подшипников, динамике движения тел качения, рабочих характеристик передаточных механизмов, коэффициентов трения, сил и моментов трения, работоспособности материалов достигается за счет использования испытательного и регистрирующего оборудования, позволяющего с достаточной точностью осуществлять измерения требуемых параметров в процессе испытаний, а также обработки полученных результатов с применением современных средств вычислительной техники и программного обеспечения.

Методы исследований. Были использованы положения теории упругости, упругопластичности и пластичности, теории и методов расчета долговечности подшипников качения, теории механики деформируемого твердого тела, теории трения, износа и смазки, методов экспериментальной механики, теории эксперимента, дифференциальное исчисление и математическое моделирование.

Апробация работы. Основные положения работы рассматривались на Международном симпозиуме по подшипникам качения КОИО-СССР (Москва, 1974 г.), Международной конференции «Современные достижения в области машиностроения» (Москва, 1975 г.), Научно-технической конференции A3JIK-МАМИ (Москва, 1976 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы, технологии, конструкции» (Красноярск, 1999 г.), Международной научно-технической конференции «Проблемы обеспечения качества изделий в АПК» (Красноярск, 1994 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы, технологии и конструкции» (Красноярск, 1999 г.), научно-технических семинарах по машиноведению и триботехнике в Красноярском государственном аграрном университете и Красноярском государственном техническом университете (1998-2003 гг.).

Работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы «Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 гг.», проект №Б0017/850, Межведомственной координационной программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития системы АПК на период с 2000 по 2005 г.

Работа выполнялась в рамках федеральной целевой программы «Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 гг.», проект № Б 0017/850, Межведомственной координационной программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития системы АПК на период с 2000 по 2005 гг.

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены на заводе «Аксай-кардан» Саратовской области, Минском тракторном заводе, ЗИЛе, использованы в новых конструкциях сельскохозяйственных машин ВИСХОМа, НАТИ. Результаты работы внедрены на предприятиях Красноярского края, таких как Красноярский комбайновый завод, ОАО Красгазсервис, АО Красноярские железные дороги, ЭВРЗ, ФГУП

Красмашзавод», ФГУП «СибНИИСтройдормаш» и ГИЦ «Стройдормашсевер».

Научные разработки используются в учебном процессе кафедры «Детали машин и технология металлов» КрасГАУ при подготовке специалистов по дисциплине «Триботехника», при преподавании дисциплин, связанных с конструкторской подготовкой студентов механического профиля и кафедры «Проектирование и эксплуатации строительно-дорожных и транспортно-технологических машин» КГТУ.

Личный вклад автора. Автору принадлежит постановка проблемы и задач данного исследования, обоснование, формулировка и разработка всех положений, определяющих значимость работы, формулировка задач теоретических и экспериментальных исследований, участие в экспериментальных исследованиях, анализ и обобщение результатов, формулировка выводов и заключений для принятия решений.

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 100 научных работ, в том числе монография, и получено 8 патентов на изобретения, свидетельство о регистрации программы для ЭВМ в РОСПАТЕНТе. Список публикаций, отражающих основное содержание диссертации, приведен в конце автореферата.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертационных исследований представлены на 320 страницах основного текста, включающего 117 рисунков и 26 таблиц. Работа состоит из введения, 6 разделов, основных выводов, библиографического списка из 311 наименований.

Выводы по шестой главе

1. Найдены расчетные выражения определения приведенной нагрузки, для расчета долговечности игольчатого подшипника позволили разработать программу расчета и выбора подшипников для различных условий эксплуатации.

2. В результате проведенных комплексных теоретических и экспериментальных исследований разработан алгоритм и программное обеспечение оптимизации конструктивно-режимных параметров работоспособности игольчатых подшипников карданных передач.

Приведенная методика и программа имитационного моделирования игольчатого шарнира на ЭВМ, позволяет оптимизировать конструктивные параметры шарнира на этапе их проектирования, определять работоспособность конструкций, не изготавливая опытных образцов, экономить при этом не только металл, электроэнергию, но и время.

Заключение, общие выводы и результаты исследований

В диссертационной работе последовательно проводится мысль о целесообразности разработки влияющих факторов геометрического, кинематического и силового характера в рабочей зоне игольчатых подшипников карданного привода оказывающих существенное влияние на работоспособность и долговечность.

Чтобы показать очевидность такого подхода, позволяющего заметно улучшить показатели надежности и долговечности работы подшипниковых узлов потребовалось выполнить комплекс теоретических и экспериментальных исследований по оценке основных характеристик работы подшипников. Все исследования проведены на основе использования возможностей современной вычислительной техники и программного обеспечения, что позволило получить достоверные уточненные данные о влиянии неучтенных ранее факторов на работоспособность подшипниковых узлов карданного привода на основе математического и численного моделирования, лабораторных и натурных экспериментов.

В итоге доказано, что режимы нагружения и неравномерности вращения карданного вала, вызванные углом излома и неравномерностью вращения подшипников любой конструкции неизбежно сопровождаются наличием опасных процессов, которые сопровождаются повышенным уровнем нагружения рабочих поверхностей контактирующих деталей. Это обстоятельство принуждает изыскивать пути повышения долговечности игольчатых подшипников на стадии проектирования и выбора, обеспечивающие оптимальный ресурс работы.

Анализ литературных источников и данные, полученные диссертантом, говорят о том, что вышеуказанным требованиям наиболее полно соответствуют при учете влияющих факторов как внешнего, так и внутреннего характера. Основной проблемой, которую требовалось решить на первом этапе исследований, был обоснованный выбор и учет параметров, оказывающих наибольшее негативное влияние на работоспособность подшипника.

Разработанные влияющие параметры были подвергнуты широким комплексным испытаниям, в ходе которых исследовались их пределы применимости и характер влияния на работоспособность игольчатых подшипниках карданного привода. Начальные эксперименты были выполнены по стандартным методикам на серийных стенах, а также по методикам, разработанным автором, на оригинальных экспериментальных установках.

Моделирование процессов, наблюдаемых в подшипниковых узлах подтвердило перспективность применения на стадии проектирования полученных результатов, способствующих увеличению срока службы и надежности работы подшипниковых узлов различного назначения.

Выполненные исследования позволили диссертанту сформулировать объяснение возможного механизма действия указанных факторов на работоспособность контактирующих поверхностей. Кроме того, взаимодействуя со смазочным материалом, с применением добавок способствуют созданию промежуточного слоя, защищающего поверхности соприкасающихся деталей от непосредственного контакта. Установлено также весьма эффективное действие присадок в период приработки за счет сглаживания микронеровностей, что снижает шероховатость поверхностей, а, следовательно, улучшает антифрикционные и противоизносные свойства.

В ходе работы были проведены лабораторные испытания стандартных игольчатых подшипников карданного привода, при различных вариациях режимов эксплуатации (нагрузки, частоты вращения, продолжительность испытаний).

По результатам аналитического и экспериментально) исследования предложена зависимость расчета остаточных деформаций при малых углах перекоса тел качения < 1° и при угле перекоса > 1°.

Разработана теория расчета затухания волн напряжений, позволяющая рассчитать глубину залегания линейных и объемных дефектов в материале, а также использовать для неразрушающего контроля состояния поверхностного слоя материала.

Все полученные данные, обработанные по современным методикам проведения и оценки экспериментов, подтвердили эффективность влияния

В целом, основные результаты и выводы, представленные в работе, заключаются в следующем:

1. В процессе экспериментально-теоретических исследований установлено влияние угла излома карданной передачи и неравномерности вращения на формирование нагрузочных режимов в зоне силового контакта игольчатого подшипника. Диапазон нагрузок за один оборот вала изменяется в пределах от -5,786х103 Н до +1,724х104 Н, при среднем уровне расчетной нагрузки 1,22x103 Н. Это позволило уточнить расчетную нагрузку, приходящуюся на тела качения в зоне силового контакта.

2. Установлено влияние перекашивания тел качения в зоне силового контакта на сроки службы подшипниковых узлов качения. Так, перекос тел качения в пределах 2°.5° увеличивает неравномерность нагружения зоны контакта на 18.35%. В результате подтверждена современная тенденция разработки расчетных параметров на стадии проектирования, формирования напряженно-деформированного состояния в зоне нагрузки с учетом перекашивания и влияния на работоспособность игольчатых подшипников карданных приводов транспортно-технологических машин.

3. Разработана математическая модель оценки появления и причин перекашивания тел качения в универсальной форме, позволяющей выполнять численное моделирование и прогнозирование их поведения в зависимости от условий эксплуатации подшипниковых узлах.

4. Выполнено моделирование долговечности игольчатых подшипников как интегральной характеристики условий, формирующихся в зоне силового контакта. Предложенное аналитическое выражение долговечности подшипника позволяет на стадии разработки нормативных требований к условиям нормальной оценки влияния перекашивания тел качения в подшипниках осуществить прогноз оптимального выбора типоразмера узлов и достижения гарантированного ресурса в условиях эксплуатации.

5. Установлено, что контактные давления в зоне силового контакта увеличиваются на величину от 15% до 35%, что резко ухудшает условия работы деталей подшипника в зоне сопряженных поверхностей.

6. Выполнен комплекс экспериментальных работ по определению влияния угла излома, неравномерности вращения и перекашивания тел качения на работоспособность игольчатых подшипников карданных приводов. Установлено, что ужесточение радиального и межигольного зазоров не у вызывается жесткой необходимостью.

7. Осевая сила, смещающая тела качения к торцу уплотнения или стакана, оказывает влияние на нормальную работу тел качения в подшипнике. Кроме того, данная сила вызывает разрушение уплотнений, что приводит к разгерметизации подшипникового узла. Вибрационные колебания снижают силу трения скольжения, возникающую от неравномерности распределения нагрузки, и уменьшают угол перекоса тел качения тем большей степени, чем больше частота колебаний. При предварительной обкатке игольчатого подшипника в сборе в течение одного-двух часов повышает долговечность узла в 1,5 раза.

8. Угол перекоса тел качения влияет на величину остаточной деформации, тем самым, на долговечность шарнирного узла. Так, при наличии перекоса тел качения остаточные деформации формируются в начальный период эксплуатации, достигая 40% от всего уровня деформаций за период эксплуатации. Установлено, что остаточная деформация величиной 0,000154dm (диаметра внутреннего кольца) является допустимой, a 0,00092dm - предельной, вызывающей выход подшипника из строя. Перекос влияет на остаточную деформацию, что способствует изменению конфигурации контактирующих тел и оказывает воздействие на дальнейшую работу игольчатого подшипника.

9. Экспериментально установлено, что перекос тел качения появляется в первые циклы нагружения; величина . перекосов зависит от режима нагружения - наибольшей величины она достигает при действии постоянного момента и наименьшей - при наличии вибрационных колебаний. Из-за перекоса происходит изменение кинематики тел качения в зоне нагрузки и тела качения перекатываются со скольжением, доля скольжения достигает величины 18.32%, при предельной величине деформации до 55%.

10. В результате внедрения тела качения в поверхность дорожки качения в зоне контакта возникают дополнительные сопротивления движению тела качения подшипника. При достижении критической величины внедрения тело качения переходит в область скольжения. Полученное решение позволяет аналитически оценить и объяснить причины возникновения проскальзывания в зоне фрикционного контакта подшипников качения.

11. Коэффициенты деформаций зависят от физико-механических свойств материалов; 2/3 общего объема материала, подвергнутого механическому воздействию, приходится на деформацию сжатия и 1/3 на деформацию сдвига. Учет трения в контакте приводит к перераспределению величин деформаций в контакте, так, 3/4 общего объема приходится на деформацию сжатия и 1/4 на деформацию сдвига.

12. По результатам аналитического и экспериментальнго исследования предложена зависимость расчета остаточных деформаций при малых углах перекоса тел качения < 1° и при угле перекоса >1°.

13. Разработана теория расчета затухания волн напряжений, позволяющая рассчитать глубину залегания линейных и объемных дефектов в материале, а также использовать для неразрушающего контроля состояния поверхностного слоя материала.

14. Найденные автором расчетные выражения определения приведенной нагрузки, для расчета долговечности игольчатого подшипника, позволили разработать программу расчета и выбора подшипников для различных условий эксплуатации.

15. В результате проведенных комплексных теоретических и экспериментальных исследований разработан алгоритм и программное обеспечение оптимизации конструктивно-режимных параметров игольчатых подшипников карданных передач, обеспечивающих их работоспособность.

1. Александров, А. Я. Механика деформируемого тела/ А. Я. Александров. -М.: Наука, 1986.

2. Алехин, В.П. О причинах появления аномальной пластичности в поверхностном слоях кристалов на начальной стадии деформации/ В.П. Алехин, О.В.Гусев, М.Х. Шоршоров// Физика и химия обработки материалов 1969 - № 6 - С. 96.

3. Андриенко, J1.A. Прогнозирование ресурса подшипников качения по критерию изнашивания/Jl. А Андриенко //Справочник. Инженерный журнал. -2001.-№9.- С. 22-25.

4. Афанасьев, Н.И. Микроструктурная картина возникновения трещины усталости/ Н.И. Афанасьев//Журнал технической физики. Т. 14. - 1944. - № 10-11.

5. Ахматов, С.А. Влияние профиля и физико-химических свойств трущихся поверхностей их вид зависимостей сил трения от смазки/ С.А. Ахматов «Труды I Всесоюзной конференции по трению и износу».- Т. П. М.: Изд-во АН СССР, 1940.

6. Бабков, И.М. Теория колебаний/ И.М. Бабков. М.: Изд-во «Наука», 1965.

7. Балыбердин, B.C. О значении физических концепций в исследований кинетики усталостной повреждаемости металлов/ B.C. Балыбердин, Г.А. Смирнов, В.П. Бахарев// ВИНИТИ № 3967-В88. Иваново: Ивановский химико-технологический институт, 1988.

8. Бейзельман Подшипники качения Справочник/ Р.Д. Бейзельман, Б.В. Цыпкин, Л.Я. Персль. М: Машиностроение, 1967.

9. Бейзельман, Р. Д. Подшипники качения. Справочник /Р. Д. Бейзельман, Б. В. Цыпкин, Л. Я. Псрель . -М.: Машиностроение, 1975. 572 с. Ю.Бидерман, В Л. Прикладная теория механических колебаний/ В Л. Бидерман. - М.: Изд-во, 1972.

10. Блох, З.Ш. Крутильные колебания валов карданной передачи/ З.Ш. Блох //«Сельхозмашина». 1936. -№10.

11. Блох, JI.C. Основные графические метода обработки опытных данных/ JI.C. Блох. M.-JL: Машгиз, 1951.

12. Большанина, И.А. Скрытая энергия деформации/ И.А. Большанина,

13. B.Е.Панин// «Исследования по физике твердого тела». Сборник статей. -М.: Издательство АН СССР, 1957.

14. Борисенко, А.В. Акустическая динамика процесса резания и диагностика износа режущего инструмента/ А.В. Борисенко, Л.Г. Терикова // Прочность пластичных материалов в ультразвуковом поле. Ч. 1. - Минск, 1973.1. C. 143- 147.

15. Боуден, Ф.П. Трение и смазка твердых тел/ Ф.П. Боуден, Д.М. Тейбор. -Изд-во, 1968.

16. Брокли, С. А. Временная зависимость статического трения/ С.А. Брокли// «Проблемы трения и смазки». М.: Изд-во «Мир», 1968. - № 1.

17. Брокли, С.А. Измерения трения и колебаний вызванных силами трения/ С.А. Брокли, Ко Р.Л.//«Проблемы трения и смазки». М.: Изд-во «Мир». -1970.-№4.

18. Брокли, С. А. Квазигармонические колебания, вызванные силами трения/ С.А. Брокли, Ко Р.Л.

19. Быстров, Г.М. «Вынужденные колебания карданного вала»/ Г.М. Быстров// Известия вузов. Машиностроение. 1969. - №1.

20. Вирабов, Р.В. Оценка сопротивления качению, обусловленного трением в контакте цилиндрических тел/ Р.В. Вирабов // Машиноведение. 1968. - № 2.

21. Вирабов, Р.В. О реализации касательной силы в зоне контакта упругих тел при качении/ Р.В. Вирабов // Машиноведение. 1967. - № 2.

22. Вирабов, Р.В. Качение упругого колеса по жесткому основанию/ Р.В. Вирабов// Известия вузов. Машиностроение. 1967. - № 4 - 7.

23. Вирабов, Р.В. Исследование процессов качения упругих тел и смежных явлений в передачах трением: дис. . докт. тех. наук: 05.02.02./ Вирабов Рубен Вагаршакович. М., 1970.

24. Вихерт, М.М. Конструкция и расчет автотракторных двигателей/ М.М. Вихерт, Р.П. Доброгаев, М.И. Ляхов и др. -М., 1964.

25. Галин, Л.А. Контактные задачи теории упругости и вязкоупругости/ Л. А.Галин. М.: Наука: Главная редакция физико-математической литературы, 1980.-304 с.

26. Гафанович, А.А. Шарнирные передачи сельскохозяйственных машин/ А.А. Гафанович// Сельхозмашина. 1955. - № 4.

27. Глаголев, Н.И. Трепие качения и износ/ Н.И. Глаголев// Износ и трение металлов и пластмасс. -М.: Изд-во «Наука», 1964.

28. Глаголев, Н.И. Трение и износ при качении цилиндрических тел/ Н.И. Глаголев//Инженерный журнал. 1964. - T.IV. - Вып. 4.

29. Громаковский, Д.Г. Исследование трения и износа в роликовых направляющих металлорежущих станков: дис. . канд. тех. наук: 05.02.02./ Д.Г. Громаковский. М.,1972

30. Гороховский, В.А. Распределение напряжений в поверхностном полимерном слое при давлении на него шероховатого индектора/

31. B.А.Гороховский, Е.А. Кузнецов. Рига, 1977. Деп. в ВИНИТИ № 1101 -77/.

32. Горячева, М.Г. Механика фрикционного взаимодействия/ М.Г. Горячева. -М.: Наука, 2001.-478с.

33. Горячева, И. Г. Контактные задачи в трибологии/И.Г. Горячева, М.Н. До-бычин. М.: Машиностроение, 1988. -256с.

34. Гуляев, А.П. Металловедение/ А.П. Гуляев. М.: Металлургия, 1986.1. C. 219.

35. Гура, Г.С. Повышение долговечности карданных игольчатых подшипников/Г.С. Гура, А.П. Коропец// Вестник машиностроения. 1965. -№3.

36. Давиденков, Н.Н. Влияние промежуточного отпуска на предел усталости. Сб., посвященный 70-летию академика А. Ф.Иоффе/ Н.Н. Давиденков, Б.И. Васильев. М.: Изд-во АН СССР

37. Дворянов, П.А. Влияние неметаллических включений в закаленной стали марки ШХ15 на усталостное выкрашивание/ П.А. Дворянов // «Подшипник».- 1953.-№5.

38. Демкин, Н.Б. О величине фактического давления при пластическом контакте/ Н.Б. Демкин, В.М. Измайлов и др. / Надежность и долговечность деталей машин. Труды Калининского политехнического института. М., 1974.

39. Ден Гарторг, Дж. П. Механически колебания/ Дж. П. Ден Гарторг. М.: Изд-во: Физмат, 1960.

40. Дерягин, В.В. Молекулярная теория трения и скольжения/ В.В. Дерягин.- Журнал физической химии. 1934. - Вып. 9. - № 5.

41. Дерягин, Б.В. Теория скольжения твердых тел с периодическими остановками/ Б.В. Дерягин, В.Э. Пуш, Д.М. Толстой// Журнал теоретической физики. 1956. - Т. XXII. - Вып. 6.

42. Дехтяр, Б.А. Опыт совершенствования карданных передач/ Б.А. Дехтяр //Автомобильная промышленность. 1970. - № 5.

43. Джонсон, K.JI. Контактные напряжения при качении/ К.Л. Джонсон// Машиноведение. 1968. - № 5.

44. Джонсон, К. Механика контактного взаимодействия: Пер. с англ. / К.Л. Джонсон// -М.: Мир, 1989. 510 с.

45. Добровольский, В.А. Исследования движения иглы в игольчатом подшипнике/ В.А. Добровольский// Вестник металлопромышленности. 1936. -№9.

46. Добровольский, В.А. Движение иглы в рабочем пространстве игольчатого подшипника/ В.А. Добровольский //Подшипник. 1937. - № 3.

47. Докшанин, С.Г. Увеличение ресурса работы подшипников качения применением пластичного смазочного материалов с ультрадисперсным алмазо-графитом: афтореф. дис. . канд. техн. наук: 05.02.02. / С.Г. Докшанин. -Красноярск, 2002. 20 с.

48. Драйгор, Д.А. Износостойкость и усталостная прочность иглы в зависимости от обработки сгали и процесса трения/ Д.А. Драйгор// Киев: Издательство АН УССР, 1959.

49. Дьяков, И.Я. Перспективные направления повышения ресурса работы (долговечности) карданных шарниров/ И.Я. Дьяков, У.Б. Утемисов// Вестник машиностроения. - 1970. - № 12.

50. Егоров, Л.А. Об испытаниях автомобильных карданных передач/ Л.А. Егоров, Д.К. Розов // Автомобильная и тракторная промышленность. 1955. -№ 2.

51. Ереско, С.П. Закономерность трения эластичных материалов по шероховатым поверхностям при наличии смазки / С.П. Ереско // Проблемы машиностроения и надежность машин. М., 2002. - №6. - С.58 - 61.

52. Ереско, С.П. Система управления качеством уплотнений гидропривода / С.П. Ереско , В.И Усаков // Информационные технологии. М.: «Новые технологии», 2001. - № 9. - С. 7 - 9.

53. Ереско, С.П. Уплотнительные устройства подвижных сопряжений гидроагрегатов / С.П. Ереско, Т.Т. Ереско // Изобретатели машиностроению. -НТП "Вираж-центр", 2002.-№1. -С.21 -27.

54. Ереско, С.П. Математическое моделирование, автоматизация проектирования и конструирование уплотнений подвижных соединений механических систем / С.П. Ереско. М.: Издательство ИАП РАН,2003. - 156 с.

55. Ереско, С.П. Определение термической стойкости смазочных материалов./ С.П. Ереско, Б.И. Ковальский, В.В. Гаврилов // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2005. - №3.

56. Ереско, С.П. Система управления надежностью уплотнений подвижных соединений гидроагрегатов строительных машин: дис. . докт. техн. наук0502.02. защищена 31.10.2003, утв. 12.03.2004. Красноярск: НИИ СУВПТ,2003.

57. Иванов, Б. А. Влияние сопряжений в зоне контакта некоторых авиационных деталей: дис. .канд. тех. наук: 05.02.02./ Б.А. Иванов. Казань, 1955.

58. Иванов, Б.А. Распределение нагрузки между роликами цилиндрического однорядного роликоподшипника/ Б.А. Иванов, Беломытцев О МЛ Некоторые особенности обработки конструктивных параметров авиационных газотурбинных двигателей. Пермь, 1967.

59. Иванов, С.Н. Результаты экспериментального определения динамических нагрузок в трансмиссиях автомобилей/ С.Н. Иванов, С.А. Лапши, И.С. Лунев и др.// Труды НАМИ. 1962. - Вып. 45.

60. Иванова, B.C. Природа усталости металлов/ B.C. Иванова, В.Ф.Терентьев. М.: Металлургия, 1975. - 455 с.

61. Иванова, B.C. Современные представления о природе усталостного разрушения и новые направления исследований/ B.C. Иванова//Усталость металлов и сплавов. М.: «Наука», 1971. <

62. Ишлинский, А.Ю. Общая теория пластичности с линейным упрочнением/

63. А.Ю. Ишлинский// Украинский математический журнал. 1954. - № 3.

64. Ишлинский, А.Ю. О проскальзывании в области контакта при трении качения / А.Ю. Ишлинский // Известия АН СССР. 1956. - №6.

65. Ишлинский, А.Ю. Теория сопротивления перекатыванию (трение качения) и смежных явлений/ А.Ю. Ишлинский //Труды Всесоюзной конференции по трению и износу в машинах. М.: Изд-во АН СССР. - 1940. - Т. 2.

66. Ишлинский, А.Ю. Трение качения. Прикладная математика и механика/

67. A.Ю. Ишлинский// Изд-во АН СССР. 1938. - Т. 2.

68. Кадашевич, Ю. И. Теория пластичности, учитывающая остаточные микронапряжения/ Ю.И. Кадашевич, В.В. Новожилов. Т. 22. - Прикладная математика и механика, 1958.

69. Каминская, В.В. Влияние колебаний на износ трущихся поверхностей/

70. B.В. Каминская, Е.Г. Ковтун //Станки и инструменты. 1968. - № 8.

71. Каталог-справочник. Автомобили СССР. Карданная передача: В 3-х т. -Т. 3. М.: Машиностроение, 1969.

72. Когаев, В.П. Прочность и износостойкость деталей машин: учеб. пособие/ В.П. Когаев, Ю.Н. Дроздов. -М.: Высшая школа, 1991.-318 с.

73. Козловский, И.С. Химико-термическая обработка шестерен/ И.С. Козловский. М., Машиностроение. - 1970.

74. Коллинз, Дж. Повреждения материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение: пер. с англ./ Коллинз Дж.// М.: Мир, 1984. - 624 с.

75. Коропец, А.П. Долговечность игольчатых подшипников карданов тепловозов/ А.П. Коропец. Транспортное машиностроение. - 1963. - № 4.

76. Костецкий, Б.И. Сопротивление изнашиванию деталей машин/ Б.И. Кос-тецкий.-М.: Машгиз, 1959.

77. Котрелл, А.Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах/ А.Х. Котрелл. -М.: Гостехиздат, 1958.

78. Коцаньда, С. Усталостное растрескивание металлов: пер. с польск./ Под ред. С.Я. Яремы. М.: Металлургия, 1990. - 623 с.

79. Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ / И. В. Крагель-ский, М. Н. Добычин, В. С. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977. - 526с.

80. Крагелъский, И.В. О влиянии колебаний нагрузки на износ/ И.В. Кра-гелъский, Е.Ф. Непомнящий, Г.М. Харач и др.//Машиноведение. 1968. -№ 1.

81. Крагельский, И.В. Трение и износ/ И.В. Крагельский. М.: «Машиностроение», 1968.

82. Красовский, А.А. О вибрационном способе линеаризации некоторых нелинейных систем/А.А. Красовский// Автоматика в телемеханика. 1948. -Т.9. - № 1.

83. Кугель, Р.В. Вопросы испытания и расчета автомобильных подшипников/ Р.В. Кугель// Подшипник. 1952. - № 1.

84. Кугель, Р.В. Методы испытаний автомобиля и его механизма: сб. трудов НАТИ/ Р.В. Кугель. 1953. - № 5.

85. Кудинов, В.А. Динамика станков/ В.А. Кудинов. М.: Машиностроение, 1967.

86. Кузнецов, Е.А. Колебательные процессы сопровождающее внешнее трение шероховатых тел/ Е.А. Кузнецов, Г.А. Гороховский. Проблема трения и изнашивания. - Киев: Техника. - 1979. - Вып. 15. - С. 8 - 13.

87. Куликовская, Н.М. К расчету осевых сил карданного вала/ Н.М. Куликовская, А.И. Яковлев// Автомобильная промышленность. 1958. - № 8.

88. Куранов, В.Н. К вопросу о кинетике распространение трещин/ В.Н. Ку-ранов, В.И. Иванов, А.Н. Рябов // Проблемы прочности. 1980. - № 6. -С. 15-19.

89. Ландау, Л.Д. Теория упругости/ Л.Д. Ландау, Е.М. Лившищ. М.: Наука, 1965.-202 с.

90. Лапшин, С.А. Метод оценки циклической нагруженности автомобиля: сб. науч. тр./ С.А. Лапшин, Ю.Г. Стефанович, С.Н. Иванов // Исследование нагруженности трансмиссии автомобилей и её деталей. М.: НАМИ, 1965.

91. Лапшин, С.А. Некоторые нагрузки в трансмиссии автомобиля, вызванные работой карданной передачи: сб. науч. тр./ С.А. Лапшин // Исследование нагруженности трансмиссии автомобиля и её деталей. М., НАТИ, 1965.

92. Лапшин, С.А. Пути повышения долговечности карданных передач тракторов/ С.А. Лапшин, С.Г. Борисов, В.А. Васильев и др.// Трактор и сельхозмашины. 1971. -№ 4.

93. Лапшин, С.А. Универсальный стенд для испытания карданных передач/ С.А. Лапшин, С.Г. Борисов, Л.В. Харазия и др. // Трактор и сельхозмашина. 1973.-№ 4.

94. А. с. Стенд для испытания карданных передач / Лапшин С.А., Борисов С.Г., Харазия Л.В.и др. № 396578; заявл. от 4 июня 1973.

95. Летуновский, В.В. Износостойкость и обрабатываемость металлических материалов/ В.В. Летуновский // Физико механические и эксплуатационные свойства инструментальных и конструкционных материалов. -Красноярск, 1976. - Вып. 5. - С. 63 - 77.

96. ЮЗ.Лихтман, В.Н. Физико-химическая механика металлов/ В.Н. Лихтман,

97. Е.Д. Щукин, П.А. Ребиндер. М.: ВНИИСТ, 1982. - 303 с.

98. Ю4.Локшина, Н.Г. Развитие конструкций игольчатых подшипников и ихприменение/ Н.Г. Локшина. М., 1967.

99. Лысов, М.И. Исследование работы карданного механизма/ М.И. Лысов //Автотракторное дело. 1936. - № 1.

100. Лысов, М.И. Испытания механизмов на износ по температуре нагрева/ М.И. Лысов// Мотор. 1937. - № 8.

101. Лысов М.И. Карданные механизмы/ М.И. Лысов. М.: Машгиз, 1945.

102. Лысов, М.И. Методы испытания автомобиля и его механизмов/ М.И.Лысов. -М.: Машгиз, 1951. Вып.2.

103. Лысов, М.И. Параметры, характеризующие работу карданных механизмов и методы их испытания/ М.И. Лысов// Мотор. 1939. - № 11, 12.

104. О.Лукин, П.П. Исследование максимальных динамических нагрузок в трансмиссии автомобилей/ П.П. Лукин // Научные труды НИМИ. 1954. -Вып.1.

105. Ш.Лукин, П.П. Крутильные колебания в трансмиссии автомобиля/ П.П. Лукин.-М., 1968.

106. Меновщиков, В.А. Исследование удельных давлений на элементах карданного шарнира с игольчатыми подшипниками / В.А. Меновщиков, Л.В. Харазия. М.: Труды МАМИ-АЗЖ, 1976. -Вып. И. - С. 37 - 42.

107. Меновщиков, В.А. Исследование повреждений элементов шарнира карданной передачи на игольчатых подшипниках/ В.А. Меновщиков, Л.В. Харазия, Н.А. Кузина. М.: Труды НАТИ, 1976. - Вып. 245. - С. 24 -28.

108. Меновщиков, В.А. Перекос игл в паре трения карданного шарнира на безеепараторном игольчатом подшипнике. / В.А. Меновщиков, Л.В. Харазия.- Деп. в НИИмаш 13.01.75. № 84. ВИНИТИ. РЖ, реф. 5.48.381-75.

109. Меновщиков, В.А. Повышение работоспособности шарниров карданных передач/В. А. Меновщиков, С. Н. Петров, Л. В. Харазия. М.: Труды НАТИ, 1975. - Вып. 86. - С. 216.

110. Меновщиков, В.А. К вопросу о надежности карданных передачсельскохозяйственной техники/ В. А. Меновщиков // Материалы научной конференции КрасГАУ. Красноярск, 1993.

111. Меновщиков, В.А. Влияние вибраций на самоустанавливаемость игл в игольчатом подшипнике карданного шарнира тяговых и транспортных машин / В.А. Меновщиков // Сб. науч. трудов КрасГАУ. Красноярск, 1994.

112. Меновщиков В.А. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости/ В. А. Меновщиков// Тезисы региональной научной конференции КрасГАУ. Красноярск, 1995.

113. Меновщиков, В.А. Оценка надежности элементов пар трения карданного шарнира на игольчатых подшипниках /В.А. Меновщиков. Вестник КрасГАУ. Научно-технический журнал. - 1997. - Вып. 2.

114. Меновщиков, В.А. Механизм разрушения игольчатого подшипника в условиях качательного движения / В. А. Меновщиков, В. Ф. Терентьев, С. И. Щелканов // Вест. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 24. Транспорт. -Красноярск, 2002. С. 78 - 83.

115. Меновщиков, В.А. Механизм разрушения поверхности шипа карданного шарнира / В.А. Меновщиков, В.Ф. Терентьев, С.И. Щелканов, А.Е. Митяев // Вест. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 29. Машиностроение. Красноярск, 2002.-С. 173- 176.

116. Меновщиков, В.А. Твердость как оценочный показатель работоспособности деталей/ В.А. Меновщиков, Г.В. Батаева, В.В. Шелихов//Вестник КГТУ. Вып. 22. Машиностроение. Красноярск, 2001.

117. Меновщиков, В.А. Развитие трещин при колебательном движении объемов материала с трением./ В.А. Меновщиков, С.И. Щелканов, А.Е. Ми-тяев//Вестник КГТУ. Вып. 22. Машиностроение. Красноярск, 2001.

118. Меновщиков В.А. Влияние колебательного движения деформируемых объемов материала на усталость при трении / В.А. Меновщиков, С.И. Щелканов, А.Е. Митяев // Международный журнал «Трение и износ». Гомель. Белоруссия, 2003. - Том 24. - №4.

119. Меновщиков, В.А. Работоспособность игольчатого подшипника карданного шарнира с учетом вибрационных колебаний /В.А. Меновщиков,

120. A.В. Худолей, В.М. Ярлыков // Транспортные средства Сибири: межвуз. сб. тр. с междун. участием/ Под ред. С.П Ереско. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003.-Вып. 9.

121. Меновщиков, В.А. О природе разрушения подшипниковых узлов/

122. B. А. Меновщиков, А.В. Худолей, В. И. Кулешов // Вестник КрасГАУ. Научно-технический журнал. 2003. - Вып. 3. - С. 20 - 27.

123. Меновщиков В.А. Виды разрушения деталей машин и способы их предупреждения / В.А. Меновщиков, В.Ф. Беспалов // Ресурсосберегающие технологии МСХ. Приложение «Вестник КрасГАУ». Красноярск, 2003. -Вып. 1.-С. 85-87.

124. Меновщиков, В.А. Влияние перекоса игл на сопротивление движению /В.А. Меновщиков, А.В. Худолей // Ресурсосберегающие технологии МСХ. Приложение «Вестник КрасГАУ». Красноярск, 2004. - Вып. 2.1. C. 85-87.

125. Меновщиков, В.А. Аналитическое решение сопротивления движению при упруго-пластическом внедрении тела качения в полупространство/

126. B.А. Меновщиков, Н.Г. Полюшкин, Д.Д. Абазин, А.Е. Митяев // Вестник КрасГАУ. Красноярск, 2005. - Вып. 9. - С. 209 - 214.

127. Меновщиков, В.А. Определение коэффициентов деформаций сжатия и сдвига во фрикционном контакте/ В.А. Меновщиков, Н.Г. Полюшкин // Ресурсосберегающие технологии МСХ. Приложение «Вестник КрасГАУ». -Красноярск, 2005. Вып.З. - С. 56 - 58.

128. Меновщиков, В.А. Перекашивание тел в зоне силового контакта подшипника качения и его влияние на начальную остаточную деформацию /В.А. Меновщиков, C.1I. Ереско// «Проблемы машиностроения и автоматизации». 2006. - №4.

129. Меновщиков, В.А. Анализ работоспособности игольчатых подшипников карданных шарниров /В.А. Меновщиков, С.П. Ереско// «Проблемы машиностроения и автоматизации». 2006. - №4.

130. Лебедев, Ф.К. Повышение надежности сельскохозяйственной и транспортной техники /Ф.К. Лебедев, В.И. Коловский, В. А. Меновщиков, Г.Я. Эпп. Кызыл: Кызылское книжное издательство, 1983. - 97с.

131. Макаров, А.Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов/ А.Д. Макаров, B.C. Мухин, Л.Ш. Шустер. Уфа: Уфимский авиационный институт, 1974. - 371 с.

132. Макклинтог, Аргон. Механика деформирования и разрушения материала/ Аргон Макклинтог. М.: Наука, 1976. - 420.

133. Малаховский, Я.Э. Карданные передачи/ Я.Э. Малаховский. М.: Маш-гиз, 1972.

134. Малинин, Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести/ Н.Н.Малинин. М.: Машиностроение, 1975. - 400 с.

135. Марченко, Е. А. О природе разрушения поверхности металлов при трении/ Е. А. Марченко. М.: Наука, 1979. - 126 е., ил.

136. МЗ.Маслов, Г.С. Расчеты колебаний валов. Справочное пособие/ Г.С. Мас-лов.-М.: Машиностроение, 1968.

137. Михайлова, В.А., Решетов Д.Н. Потеря на площадке контакта в регули-руемых.фракционных передачах/ В.А. Михайлова, Д.Н. Решетов // Вестник машиностроения 1967. - № 2.

138. Михин, Н.М. Внешнее трение твердых тел/ Н.М. Михин. М.: Наука, 1977.-219 с.

139. Михин, Н.М. Механизм приработки при исходном пластическом контакте/ Н.М. Михин // Трение и износ. 1985. - Т.6. - № 5. - С. 807 - 811.

140. Можаровский, В.В., Старжинский В.Е. Прикладная механика слоистых телиз компазитов: Плоские контактныен задачи/ В.В. Можаровский, В.Е. Старжинский. Минск: Наука и техника, 1988. - 271 с.

141. Морозов, Е. М. Контактные задачи механики разрушения/ Морозов Е. М., Зернин М. В. М.: Машиностроение, 1999. - 544 е., ил.

142. Мусхелишвили, Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости/ Н.И. Мусхелишвили. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1949.

143. Миль, M.JI. Вертолеты. Расчет и проектирование/ M.JL Миль, JI. Н. Гродко и др. Т. 2. - 1968.

144. Нарышкин В.Н., Коросташевский Р.В. Подшипники качения: справочник/ В.Н. Нарышкин, Р.В. Коросташевский. М.: Машиностроение, 1984. -256с.

145. Непомнящий, Е.Ф. Основы расчета поверхностей трения на долговечность по величине линейных размеров/ Е.Ф. Непомнящий. М.: «Знание»,

146. Новожилов, В.В. О пластическом разрыхлении/ В.В. Новожилов //. Прикладная математика и механика. 1965. - Т. 29. - Вып.4.

147. Новожилов, В.В. О физическом смысле инвариантов напряжения, используемых в теории пластичности/ В.В. Новожилов // Прикладная математика и механика. 1952. - Т. 36. - Вып. 5.

148. Надаи, А. Пластичность и разрушение твердых тел/ А. Надаи. М.: Изд. иностр. лит., 1954.

149. Нейман П. Усталость/ ВИНИТИ № 1Д664, 1988. Пер. ст.: P. Neuman Max-Planck-Institut fur Eisenforschung GmbH Dusseldorf. BRD, 1988. V. 3. -P. 392-434.

150. Никулин, H.A. Влияние радиального зазора на осевое давление в игольчатых подшипниках/ Н.А. Никулин. Подшипник - 1939. - № 6.

151. Никулин, Н.А. Осевое давление в игольчатом подшипнике/ Н.А. Никулин, A.JI. Духовный. Подшипник. - 1938. - № 8.

152. Орлов, Д.В. Остаточные деформация при контактном нагружении/ Д.В. Орлов, С.В. Пинегин. М.: Изд-во "Наука", 1971. - 386.

153. Пальмгрен, А. Шариковые и роликовые подшипники/ А. Пальмгрен. -М.: Машгиз, 1949.

154. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем/ Я.Г. Пановко.-М., 1960.

155. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории упругих колебаний/ Я.Г. Пановко. -М: Машгиз, 1957.

156. Пановко, Я.Г. Устойчивость и колебания упругих систем/ Я.Г. Пановко, М.И. Губанова. М., 1964.

157. Перель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирования и обслуживание опор: справочник/ Л.Я. Перель, А.А. Филатов. М.: Машиностроение, 1991.-400 с.

158. Пилипчук, Б.И. Современные проблемы теории упругости/ Б.Й. Пи-липчук // Исследования в области измерения твердости. M.-JL: Изд-во стандартов, 1967.

159. Пинегин, С.В. Влияние внешних факторов на контактную прочность при качении. /С.В. Пинегин, И.А. Щевелев, В.М. Гудченко, В.И. Седов, Ю.Н. Блохин. М.: Изд-во «Наука», 1972. - С. 101.

160. Пинегин, С.В. Контактная прочность в машинах/С.В. Пинегин. М.: Изд-во Машиностроение, 1965. - С.191

161. Пинегин, С.В. Контактная прочность и сопротивление качению/ С.В.Пинегин. М.: Машиностроение, 1969. - 376с.

162. Пинегин, С.В. Общие элементы расчета игольчатого подшипника/ С.В.Пинегин //Подшипник. 1938. -№ 1 -2.

163. Пинегин, С.В. Работоспособность деталей подшипников/ С.В. Пинегин.-М.: Машгиз, 1949.

164. Пинегин, С.В. Разрушение материала под действием пульсирующей контактной нагрузки/ С.В. Пинегин, А.В. Орлов, В.М. Гурченко // Машиностроение. 1966. - № 1.

165. Подураев, В.Н. Исследование процессов резания методом акустической эмиссии/ Подураев В.Н., Суворова А.А., Барзов А.А. и др.// Изв. ВУЗов. Машиностроение. 1976. -№ 12. - С. 160 - 163.

166. Подшипники качения: справочное пособие/ Под ред. Н.А. Спицына, А.И. Спришевского. -М.: Машиностроение, 1961.

167. Пономарев, С.Д. Расчеты на прочность в машиностроении: В 5 т./ С.Д. Пономарев, B.JI. Бидерман и др. Т. 1 - М.: Машгиз, 1957; Т. 2 - М.: Машгиз, 1958; Т. 3. - М.: Машгиз, 1959.

168. Проблемы трения и смазки. 1968. - № 4.

169. Пронин, Б.А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи (Вариаторы)/ Б.А. Пронин, Г.А. Ревков. М.: Машиностроение, 1967.

170. Пуссэт, JI.А. Упругое проскальзывание в фрикционной передаче/ JI.A. Пуссэт // Труды ВНИИ звукозаписи. 1959. - Вып. 5.

171. Пустынцев, Е.Н., Завьялов В.Б. Исследование влияния относительных параллельных смещений звеньев карданной передачи на характеристики ее работы/ Е.Н. Пустынцев, В.Б. Завьялов // Тракторы и автомобили. 1972. -№2.-С.14- 15.

172. Ракин, Я.Ф. Эксплуатация подшипниковых узлов машин / Я.Ф. Ракин. М.: РосАгропромиздат, 1990. 192 с.

173. Раузин Я.Р. Влияние макроструктуры металла на контактную выносливость подшипников. Труды совещания по контактной прочности/ Я.Р. Рау-зин.-М.: ИМАШ, 1961.

174. Ш.Ревков, Г.А. Расчет усилия, необходимого для управления фрикционный вариатором/ Г.А. Ревков // Вестник машиностроения 1952. - № 12.

175. Саверин, М.М. Контактная прочность материала/ М.М. Саверин. -М.: Машгиз, 1946.

176. Сасаки. Т. Характеристика игольчатых подшипников. Пер. с яп. / Т. Са-саки.- М., 1964.-Деп. в ВНИТИ 1976, № 35599/9.

177. Свешников, Б. П. Исследование некоторых конструкционных параметров карданных шарниров и влияние на работоспособность игольчатых подшипников: дис. . канд. техн. наук: 05.02.02/ Б.П. Свешников. -Пермь, 1971.

178. Свешников, В.П. Распределение нагрузки между телами качения в карданном игольчатом подшипнике/ В.П. Свешников, Б.А. Иванов // Вестник машиностроения. 1970. - № 3.

179. Сдобин, К.С. Дальнейшее повышение работоспособности карданных валов тепловозов/ К.С. Сдобин // Транспортное машиностроение. 1964. -Вып. 2.

180. Сдобин, К.С. Повышение работоспособности карданного привода тепловозов/ Сдобин К.С. // Транспортное машиностроение. 1965. - № 4.

181. Седов JI.И. Теория подобия и размерности в механике/ Л.И.Седов. -М.: Наука, 1964.-246с.

182. Силкин, А.С. Исследование явлений износа шипов крестовин кардана, работающих в игольчатых подшипниках/ А.С. Силкин, В.А. Какуевцкий // Вестник машиностроения. 1961. - № 8. i

183. Смолий, Е.И. Влияние зубчатых передач на циклические нагрузки: дис. .канд. техн. наук: 05.02.02./ Е.И. Смолий. -М.: ВИСХОМ, 1955.

184. Собенин, Л.Н. О повреждении цапф крестовин карданных валов тепловозов/ Л.Н. Собенин // Труды ЛИИЖТ. 1966. - Вып. 246.

185. Собенин, Л.Н. Условия работы и пути повышения долговечности карданных подшипников/ Л.Н. Собенин // Вестник академии наук БССР. 1970. -№ 1.

186. Спицин, Н.А. Игольчатые подшипники/Н.А. Спицин, Б.В. Цыпкин // Сб. бюллетеней по подшипникам качения ОНТИ. 1936. - № 4.

187. Спицын, Н.А. Опоры осей и валов машин и приборов. /Н.А. Спицын, М.М. Машнев, Е.Я. Красковский и др. Л.: Машиностроение, 1970. - 457с.

188. Справочник по триботехнике. / Под ред. М. Хебды, А. В. Чичинадзе: в 3 т. Т.1. - Теоретические основы. - М.: Машиностроение, 1989. - 400с

189. Стефанович, Ю.Г. Методика исследования нагруженности деталей трансмиссии автомобиля в эксплуатационных условиях с применением математической статистики/ Ю.Г. Стефанович, Л.Н. Пожарицкий // Труды НАМИ.- 1965.-Вып. 7.

190. Стефанович, Ю.Г'. Методика исследования нагруженности деталей трансмиссии автомобиля в эксплуатационных условиях с применением математической статистики/ Ю.Г. Стефанович, Л.Н. Пожарицкий // Труды НАМИ.- 1965.-Вып. 7.

191. Су, Н.П. Дальнейшее исследование теории износа отслаиванием/ Н.П. Су, С. Джаханмир, II.E. Абрахамсон, А.П. Тернер // Проблемы трения и смазки. 1974. - Т. 96. - № 4.

192. Сумита, К. Механизм возникновения трения в шарикоподшипниках/ К. Сумита // Кукай но к энкю. 1962. - Т. 14. - № 5 - 6.

193. Тененбаум М.М. Износостойкость фрикционных материалов и деталей машин/М.М. Тененбаум. М.: Машиностроение, 1966.

194. Терентьев, В.Ф. Смазка и смазочные материалы в трибосистемах/

195. B.Ф. Терентьев, В.Е. Редькин, С.И. Щелканов. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2002.- 187 с.

196. Терентьев, В.Ф. Трибонадежность подшипниковых узлов в присутствии модифицированных смазочных композиций/В.Ф.Терентьев, Н.В.Еркаев,

197. C.Г.Докшанин Новосибирск: Наука, 2003. - 142с.

198. Тимошенко, С.П. Колебания в инженерном деле/ С.П. Тимошенко. -М.: Наука, 1967.

199. Тимошенко, С. П. Сопротивление материалов/ С.П. Тимошенко. -Т. 1-М., 1965.

200. Тимошенко, С.П. Теория упругости/ С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. -М.: Наука, 1979.-279 е., ил.

201. Тоцуо, У. Динамическая характеристика игольчатых подшипников/ У.Тоцуо, Т. Сасаки и др. М., 1964. - Деп. в ВНИИПП, № 220-64.

202. Трейер, В.Н. Теория и расчет подшипников качения/ В.Н. Трейер. -М., 1936.

203. Трощенко, В.Т. Деформация и разрушение металлов при многоцикловой нагрузке / В.Т. Трощенко. Киев.: Наука, 1981. - С. 15-23

204. Усков, М.К. Гидродинамическая теория смазки/ М.К. Усков, В.А. Максимов. М.: Наука, 1985. - 143 с.2Ю.Утемисов, У.Б. Особенности динамики нагружения карданных передач трактора К-700/ У.Б. Утемисов, И.Я. Дьяков // Тракторы и сельхозмашины. -1970.- №9.

205. Фаробин, Я.Е. Фрикционные передачи автомобилей и тракторов/ Я.Е. Фаробин. -М.: Мащгиз, 1962.

206. Фейман, Р. Феймановские лекции по физике/ Р. Фейман, Р. Лейтон, М. Сэндс. М.: Мир, 1977. - Т. 3.4. - 396с.

207. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов/ Я.Б. Фридман. -М.: Оборонгиз, 1952.

208. Флик, Э.П., Исследование игольчатых подшипников карданной передачи методом двухпозиционной киносъемки/ Э.П. Флик, И.А. Кост. -М.: ВИСХОМ, 1966.

209. Флик, Э.П. Исследование работоспособности с/х карданных шарниров с игольчатыми подшипниками: дис. канд. техн. наук: 05.02.02/ Э.П. Флик. -М., 1970.

210. Флик, Э.П. Повышение надежности карданных шарниров с/х машин/ Э.П. Флик, А. А. Гафанович // Тракторы и сельхозмашины. 1965. - № 11.

211. Фукс, И.Г. Добавки к пластичным смазкам/ И.Г. Фукс. М.: Химия, 1982.-248 с.

212. Фурд, С.А. Питтинг стали при переменных скоростях в сложных напряжениях/ С.А. Фурд, А. Камерон // Проблемы трения и смазки 1969. -№2.

213. Цитович, И.С. Исследование кинематики и динамики карданных передач: дис. канд. техн. наук: 05.02.02/И.С. Цитович. -М., 1948.

214. Цыпкин, Б.В. Метод расчета подшипников качения с учетом влияния радиального зазора/ Б.В. Цыпкин // Вестник машиностроения. 1951. - № 5.

215. Цыпкин, Б.В. Некоторые новые и спроектированные старые зависимости по расчету шарикоподшипников/ Б.В. Цыпкин // Подшипниковая промышленность. 1958. - - № 1.

216. Цыпкин, Б.В. О долговечности подшипников, работающих при качающемся движении/ Б.В. Цыпкин // Вестник машиностроения. 1959. -№ 10.

217. Харач, Г.М. Исследование изнашивания поверхностей трения в условиях пластического контакта: автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.02.02/ Г.М. Харач. М.: ИМАШ АН СССР, 1965.

218. Холодов, Б.П. Дисперсии дисульфида молибдена в маслах/ Б.П. Холодов, Ю.Н. Киташов, А.П. Козловцев, В.В. Смагина, М.Ю. Фролов // Химия и технология топлива. 1990. - №7. - С. 12-13.

219. Харазия, Л.В. Исследования работоспособности элементов пар трения карданного шарнира на игольчатых подшипниках: дис. . канд. техн. наук: 05.02.02/Л.В. Харазия.-М., 1975.

220. Харазия, Л.В. Переменный характер нагруженности элементов шарнира карданных передач тяговых и транспортных машин/ Л.В. Харазия // Повышение работоспособности шарниров карданных передач. М.: ЦНИИТИ, Тракторосельхозмаш, 1974.

221. Чудаков, Е.А. Расчет автомобиля/ Е.А. Чудаков. М.: Машгиз, 1947.

222. Черепанов, Т.П. Механика хрупкого разрушения/ Т.П. Черепанов. -М.: Наука, 1974-640 с.

223. Черепанов, С.С. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве/ С.С. Черепанов. М.: Колос, 1978. - 198с.

224. Шагомяло, М.И. Исследование нагруженности донышек подшипников шарниров карданной передачи грузового автомобиля/ М.И. Шагомяло, В.И. Задорожный, В.Ф. Козырев // Автомобильная промышленность. 1974. -№ 9.

225. Щебров, В.М. Исследование работоспособности шарниров карданных передач/ В.М. Щебров// Труды В.П.И. 1968. - Вып. 2.

226. Щебров, В.М. Исследование работоспособности шарниров карданных передач: дис. . канд. техн. наук: 05.02.02/В.М. Щебров. -М., 1970.

227. Щедров, B.C. Качение шероховатого цилиндра по реальной плоскости/ Щедров B.C. // Труды II конференции по трению и износу в машинах. -Т. 2. М.: Изд-во АН СССР, 1941.

228. Шейн, А.С. Влияние ориентировки волокон на контактную усталостную прочность закаленной стали/ А.С. Шейн // Металловедение и обработка металлов. 1957. -№12.

229. Шилов, П.М. О действии осевых усилий в бессепараторном игольчатом подшипнике/П.М. Шилов, Д.М. Валкин // Подшипниковая промышленность. -1967.-№7.

230. Шнейдерович, P.M. Усталость при упруго-пластическом деформировании/ P.M. Шнейдерович // «Вопросы механической усталости»: сборник научных трудов/ Под ред. С. В. Серенсена. М.: Машгиз, 1964.

231. Эрдоган, Ф. Теория распространения трещин/ Ф. Эрдоган // Разрушение. Т.2- М.: Мир, 1975. - С. 521 - 616.

232. Янисов, В.В. Определение наиболее эффективных кластерных присадок к пластичным смазкам/ В.В. Янисов, В.М. Кремешный и др. Рига: РПИ, 1989.-218 с.

233. Kramer I/ R/ Surface Lauer Effects on the Plastic Deformation of Iron and Molibdenum. Trans AIME. 1967. - 640 p/

234. Menovschikov, V.A. Structure influence and materials properties of mated surfaces on their density chanqe and compactibility degree (Англ.) / V. A. Menovschikov, S.P. Eresko // «Проблемы машиностроения и автоматизации».-2006. №5.

235. Tavernelli J. E., Cjffin L. F. A Compilation and Interpretation of Cyclic Stpain Fatigue Tests on Metals. Trans. Of Amer. Soc. for Metals, 1959, LI.

236. Ohychida H., Nishoka A., Nagao M. X Ray Detection of Fatigue Damage in Vachine Parts. Prjceedings of the International Conference on Mechanical Behavior of Materials. Kyoto, v. 2, 1973.

237. Johnson K.L.A. Zrvuw of ford and couple between twoelasticaly similari >rolling sfheres. Proc. Kon Nederl. Akad. kon Wetenschpen Amsterdam, 1964.В 67135.

238. Prandtl L. Spannungsverteilung in hlastischen Korpern. Proc. Of the first Intrenat. Congr. for Appl. Mech., Delft, 1924.

239. Kennedy N, G. Fatigue of curved surfaces in contact under repeated loal cycles. Internat. Conf. Fatigye Metalls London. 10-14 Sept. 1956.

240. Tyler I. C., Byrton R. A., Ku P. M. Contract fatigue under oscillatory normal load. ASLE Trans, 1963, v. 6, N 1.

241. Dawson P. H. Contract fatigue in soft stell with random loading. J. Mech, Engng Sci., 1967. v. 9.N1.

242. Almen J.O. Lubricants and False Brinelling of Ball und Roller Beirungs. Mechanical Engineering, Vol 59, p.p. 415,1937.

243. Bariech T. Oscillattion lif and rollen bearings Machinen Design, № 18 st 113-116, 1960.

244. Ferreti P. Esperienze su cuscinetti and agni. Revista Aeronautica № 40, 1932.

245. Heinrich. Uber die Kompensation der Reibung durch zusatzliche. Schwing-bewegung, ZAMM. № 22 p.p. 136-142, 1942.

246. Eisele E. Walzlagerschaden bei Schwingender telastung im Stillastang MTZ, Jahrgang 13,1952.

247. Jonson K. L. A review of ford couple between two elasticalu simibar rolling sfheres Proc Kon. Nederl Akad kon Wetenschpen. Amsterdam. В 67135, 1964.

248. Lonis Francesco Better needle bearings for universal joinst. J. Mech, Engng Sci., 1967, v. 9, N 1.

249. Mund and Pittroff H. Ruffelbildung bei Walflagern als Folge von Still-Standerschu Rerunger, VDY-Zeitschrift, Bard. 105, 1963.

250. Nadella Wissenswertes uber die Berechnung der Nadella-Nadelbau-element.

251. Pittroff H. Fretting Coprosion consed bu wibration With Rolling Bearing Stationary J. of. Basic Eng. ASME Trans 8, r 17-223, 1965.

252. Waltercheid. Yelcnkwellen und uberlastkupplungen fur Landmaschtnen und Sonder Antriebe. Handbuch fur die Praxis.

253. Reunolds 0. On Rolling-Fristion. Phuloph Trans. Roy. Soc. London, vol. 196, p. 1, 1876.

254. Fromm H. Berechnung des Schluflfes Beim Rollen deformierbaren Scheiben. Z. Angcw. Math und Mech., 1927., Bd. 7 H.l.

255. Johnson K.L. Tangential tranctions and microslip in rolling contact. Rolling constactphenomeng. Bidwell, Elsevier. Amsterdam, 1960.

256. Margnis don. P. The composite universal joint. SAE Preprints № 256,1969.

257. Guest J. J. Yield surface in combined stresses. Philos. Mag., 1940, vol. 150. №9.-P. 270-272,257.

258. R. Stribek. Kugel lager fur Belebige Belastungen b. W. Z 1901, Bd. 45. 29.Suh N. P. An Overview of the Delamination Theory of Wear. — Wear,1977, v. 44, N 1.

259. A. Palmgren. Grundlager der Weislager Technik. Stockholm 1945

260. Palmgpen A. Gpundlagen der Wolzlager Technik. Stockholm, 1954.

261. Lozenz R. Schein und. Z.V.D.Y. 72, 1928.

262. Prandtl L. Spannungsverteilung in plastischen Кофегп. Proc. of the firstln-trenat. Congr. for Appl. Mech., Delft, 1924. i

263. G u e s t J. J. Yield surface in combined stresses. Philos. Mag., 1940, vol. 150.

264. G u e s t J. J. On the strength of ductile materials under combined stress. Philos. Mag., 1900, July, No. 302.

265. Schleicher F. Der Spannungzustand an der Flissgrenze. Z. angew. Math, und Mech., 1926, Bd. 6.

266. M a i г W. M., P u g h H. LI. D. Effect of рге-strain on yeild surface in copper. J. Mech. Engng Sci., June, 1964.

267. W о о d W. A. Failure of metals under cyclic strain. Proc. Internal. Conf. on fatigue of Metals, 1956.

268. С о f f i n L. F. A study of the effects of cyclic thermal stresses on a ductile materials. Trans. ASME, 1954, vol. 76, No. 6, p. 931—950.

269. Tum X. Zur Bestimmung der verschleiDbedingter Lebensdauer von Wal-zlagern bei Verschiedenen Uberlebenswahrscheinlichkeiten из журн. Schmierunstechnik. 1985. V. 16, № 9. - P. 260-263.

270. Turn X. Verschleiss und Lebensdauer von Walzlagern из журн. Schmierunstechnik. 1986.-V. 17,1. Патенты

271. Патент 2161877 РФ Высевающий аппарат сеялки //Вишняков А.А., Вишняков А.С., Вишняков А.А., Меновщиков В.А. 20.01.2001. Бюл. № 2

272. Патент 2172086 РФ Высевающий аппарат сеялки //Вишняков А. А., Вишняков А. С., Вишняков А. А., Ляшок П. Г., Меновщиков В. А. 20.08. 2001. Бюл. №23

273. Патент 2212128 PC) Машина первичной очистки зерна //Меновщиков В .А., Ушанов В. А., Багаева Г.В. 20.09.2003. Бюл. № 26.

274. Патент РФ на полезную модель по заявке №2004122212/22 Устройстводля исследования топографии рабочих поверхностей деталей подшипников качения / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско, Н. Г. Полюшкин.

275. Патент РФ на полезную модель по заявке №2004122212/22 Стенд для испытаний карданных шарниров на игольчатых подшипниках/ В.А. Меновщиков, С.П. Ереско, Н. Г. Полюшкин. |••2

276. Патент РФ на полезную модель по заявке №2004122212/22 Стенд для ис•Чпытаний материалов на контактную прочность при вовратно-поступательном движении образца / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско, Н. Г. Полюшкин.

277. Свидет. об офиц. регистр, программы для ЭВМ № 2005612670 (РФ). Расчет долговечности игольчатых подшипников карданных шарниров (KAR-DAN) / В.А. Меновщиков, С.П. Ереско (РФ); Заявл. 21.02.2006, № 2006611277; Зарегистр.- М.: РОСПАТЕНТ 14.03.2006.

278. Государственные и отраслевые стандарты

279. ГОСТ 2752-74 Карданные передачи с/х машин.

280. ГОСТ 35.001.068-76. Карданные шарниры приводов транспортных машин.- М.: Изд-во стандартов, 1976.

281. ГОСТ 18854 94 (ИСО 76 - 87) Подшипники качения. Статическая грузоподъемность Межгосударственный стандарт

282. ГОСТ 18855-94 (ИСО 281-89) Подшипники качения. Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс (долговечность). Межгосударственный стандарт

283. Р.Т.М. А 23.2.051-74. Карданные шарниры для с/х машин. ВИСХОМ, Москва, 1975.

284. Р.Т.М. 23.2.12-70. Научные основы расчета долговечности силовых передач с/х машин ВИСХОМ. Москва, 1971.