автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Разработка методов оценки несущей способности и повышения долговечности опор качения механизма поворота гусеничного трактора

на правах рукописи

ргб од

2 7 ДЕК 2888

Стульников Андрей Евгеньевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОПОР КАЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА

Специальность 05.05.03 - "Колесные и гусеничные машины"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград, 2000

Диссертация выполнена на кафедре "Тракторостроение" Волгоградского государственного технического университета.

Научный руководитель:

проф., докт. техн. наук, Тескер Е.И.

Официальные оппоненты: проф., докт. техн. наук.

Баженов С.П. доцент, канд. техн. наук. Листопад М.П.

Ведущая организация - ОАО 'Волгоградский тракторный завод*.

Защита диссертации состоится '30* ноября 2000 г. в 12® часов на заседании диссертационного совета К 063.76.02 в Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, проспект Ленина. 28.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан '27* октября 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Ожогин ВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Гусеничные тракторы, тягового класса 3, являются самыми распространенными как в тракторном парка России, так и в странах СНГ. По данным РАСХН и Минсельхозпрома РФ в 1998 году, парк гусеничных тракторов тягового класса 3 только в сельском хозяйстве составил 274,5 тыс. штук.

Анализ эксплуатационных данных показывает, что наиболее часто встречающимся дефектом в эксплуатации является выход из строя планетарного механизма поворота (ПМП), детали которого даже на базовой модели ДТ-75 обладают недостаточной долговечностью.

Это положение справедливо и для новых моделей тракторов, т.к. повышение энс-ргонасыщенности тракторов семейства «ВПГЗ» и развитие сферы их применения в агрегате с различными машинами < механизмами осуществляется практически без усовершенствования конструкции ПМП, что обусловлено необходимостью сохранения взаимозаменяемости с ранее выпущенными моделями, неизменностью габаритов и экономическими факторами.

Кроме нло, п соответствии с современными требованиями, ресурс трансмиссий дол;кен быть увеличен до.14-16 тыс. моточпеов. Поэтому проблема повышения нагрузочной способности и долговечности ПМП, решаемая в диссертации, является актуальной.

Цели н зэдачи исследования:

1. Разработать математическую модель, описывающую условия контактного. нагружения и сопротивляемость разрушению высоконагруженных подшипников трансмиссий.

2. На основе полученной модели разработать метод расчета подшипников качения трансмиссий на контактную прочность при статических и циклических нагрузках.

3. Исследовать влияние радиального перекоса тел качения в подшипниках ПМП гусеничного трактора на распределение контактных давлений и ввести в расчетные зависимости соответствующий коэффициент, учитывающий это влияние.

4. Исследовать износостойкость подшипников ПМП с лазерной модификацией поверхности контакта.

5. Разработать расчетные методы оценки характеристик поверхностных слоев деталей подшипников, определяющих их контактную прочность, износостойкость и долговечность.

6. Разработать методы ускоренных стендовых и лабораторных испытаний, позволяющие осуществлять исследовательские, функциональные и ресурсные испытания трансмиссий, с целью отработки технических решений, направленных на увеличение нагрузочной способности и долговечности силовых элементов.

7. Разработать практические рекомендации по увеличению ресурса высоконагруженных опор качения ПМП гусеничных тракторов семейства «ВГТЗ».

Объект исследования -- Планетарный механизм поворота тракторов семейства «ВГТЗ».

Научная новизна заключается в разработке экспериментально-аналитических методов расчета на контактную прочность высоконагруженных поверхностно-упрочненных опор качения трансмиссий гусеничных машин.

Разработана математическая модель, описывающая условия контактного нагружения опор качения трансмиссий.

С использованием модели созданы новая методика и программные средства для экспериментально-аналитического анализа условий контактного нагружения опор качения тракторных трансмиссий.

Получены новые данные о влиянии радиального перекоса тел качения на распределение напряжений в зоне контакта деталей подшипников ПМП гусеничного трактора.

Предложены новые методы повышения нагрузочной способности и долговечности опор качения тракторных трансмиссий.

Разработан новый стенд для испытания трансмиссий и исследований нагруженное™ деталей силовой передачи трактора при переходных режимах.

Практическая ценность. Разработан инженерный метод расчета на контактную прочность и программные средства, позволяющие осуществлять проектирование высоконагруженных опор качения трансмиссий с высокими эксплуатационными характеристиками.

Программное обеспечение может использоваться как при проектировании новых машин, так и для совершенствования конструкции машин, имеющихся в производстве.

Исследовано влияние радиального перекоса тел качения на нагруженность подшипников- ПМП тракторов семейства ОАО «ВГТЗ». Разработаны рекомендации по определению значений коэффициента перекоса, который необходимо учитывать при проектировании' и расчетах ПМП гусеничных тракторов.

Разработана конструкция стенда для исследования нагруженности и испытаний трансмиссий. Конструктивное исполнение стенда позволяет проводить также ресурсные испытания. Стенд смонтирован в ЦОП ОАО «ВГТЗ».

Разработаны рекомендации, направленные i::i повышение долговечности ПМП трактора, и переданы на ОАО «ВГТЗ».

Апробация работы: Материалы работы докладывались: из ежегодных научных конференциях ВолгГГУ (1997-1999 гг.); Теория и практика зубчатых передач (г. Ижевск, 1998 г.); Передачи и трансмиссии (г. Ижевск, 1993 г.); на международной конференции "Прогресс транспортных средств й систем" (г. Волгоград, 1999 г.); Проблемы совершенствования передач зацеплением (г. Ижевск - г. Москва 2000 г.); 4Л World Congress on Gearing and Power Transmission (Франция, г. Париж, 1999 г.); Dynamics of Machine Aggregates (Словакия, г. Габчиково 1998 г.); Dynamics of Machine Aggregates (Словакия, г. Габчиково 2000 г.).

Публикации. По материалам работы опубликовано 1С печатных

работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основной части, выводов и списка использованных источников. Общий объем работы 115 стр., в том числе рисунков 39 и 7 таблиц. Список литературы составляет 104 наименования, в том числе 11 работ на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении и общей характеристике работы обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе на основании работ Аниловича В.Я., • Барского И.Б., Кутькова Г.М., Баженова С.П., Кудрявцева В.Н., Гришкевича А.И., Тескера Е.И. и др. ученых рассмотрены условия нагружения трансмиссий при эксплуатации гусеничных тракторов, а также основные направления и результаты исследований, связанных с повышением ресурса трансмиссий.

Показано, что высокая нагруженность и недостаточная долговечность силовых элементов трансмиссий обусловлены особенностями конструкции и эксплуатации. Кроме того, из анализа следует, что модернизация гусеничных тракторов семейства ОАО «ВГТЗ» и разработка новых моделей осуществляются без существенных усовершенствований конструкций трансмиссий. Это прежде всего связано с обеспечением ремонтопригодности, технологической преемственности и взаимозаменяемости с ранее выпущенными тракторами. Таким образом, актуальными являются исследования, разработка и реализация научно-обоснованных мероприятий по повышению ресурса трансмиссий - в частности ПМП. Эффективным направлением является совершенствование методов проектирования и расчета силовых элементов, лимитирующих ресурс трансмиссий. Однако известные теории разрушения и методы расчета высоконагруженных деталей трансмиссий тракторов, применяемые в тракторостроении, не учитывают или недостаточно отражают влияние ряда основных факторов на долговечность, что снижает достоверность расчетов и эффективность принимаемых на стадии проектирования технических решений.

По результатам анализа сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе представлена разработанная в диссертации обобщенная математическая модель для расчетов на контактную прочность высоконагруженных деталей опор качения трансмиссий тракторов.

Теоретические исследования с использованием предложенной модели позвблили установить, что нагруженность поверхностно-упрочненных опор качения характеризуется коэффициентом запаса прочности л, который не является постоянной величиной в различных зонах контакта, и может быть представлен функцией п(г). Таким обра'зом, модель учитывает основную отличительную особенность контактного взаимодействия поверхностно упрочненных деталей подшипников трактора, заключающуюся в том, что сопротивляемость рабочих поверхностей контактным нагрузкам изменяется с расстоянием от поверхности контакта. С учетом этого разрушения при статических перегрузках или при циклическом нагружении будут возникать на глубине 2-1тт под поверхностью контакта, где п-птл. Получены зависимости для расчета'коэффициентов запаса в различных зонах контакта:

при статическом нагружении:

ИЛИ (1)

М*) СГЛ-)

при циклических нагрузках:

ИЛИ »:(.-)=%£}. (2)

где х'з, гл а у, а, - эквивалентные контактные касательные и нормальные напряжения; гк, а11тЬ, г5, <т5 - пределы контактной выносливости и текучести в рассматриваемой зоне, где могут возникнуть разрушения.

Сопротивляемость разрушению поверхностного слоя деталей подшипников определяется его твердостью в опасной зоне контакта, где напряжения достигают критических значений.

Для нахождения этой зоны расчетным путем при статических нагрузках (перегрузках, возникающих например при переходных режимах работы трактора) с учетом уравнений (1) и (2) получено выражение:

с!: л ' ск

^<-0; (3)

Заменяя т5(г) и гзта, соответствующими формулами получаем:

(¡2

сН.

(Мт

+ М Р>\

Т .1 »

)

1-

-Р.

о

=о;(4)

где р0 - максимальное нормальное напряжение; Ь - половина ширины полоски контакта, г - координата точки контакта; Нпи Нс- твердость на поверхности и в сердцевине материала подшипника, 4 - толщина упрочненного слоя деталей подшипника, ¡л - коэффициент Пуассона, с - коэффициент пропорциональности, к - коэффициент, учитывающий взаимосвязь между нормальными и касательными напряжениями.

При расчете деталей подшипников, упрочненных лазером уравнение (4) принимает вид:

сЬ

сП.

Н^Н^ЬЙ?.

~кр02р -о

Лг+г2-г-

-'-11

=о;(5)

Расчеты при циклическом контактном нагружении выполняются с использованием уравнений:

Л

сН

\\

=о; (7)

¿г

сН

Н. . ПГ" , ,( ¡1>2+и

V //)

=0.(8)

где о - является наибольшим корнем уравнения:-р—+—= 1.

Ь +и и

На основе выполненных исследований разработан инженерный автоматизированный метод расчета высоконагруженных подшипников автотракторных трансмиссий на глубинную контактную прочность. В качестве примера на рис.1 и 2 приведено графическое изображение результатов расчета подшипника ПМП трактора при статических нагрузках (перегрузках, вызванных переходными режимами) и циклических нагрузках.

мм

Рис.1. Распределение напряжений в поверхностном слое оси сателлита ПМП при статических нагрузках и значения коэффициента запаса контактной прочности п в различных зонах слоя контактируемой

поверхности

А - область (л™„ « 1), где могут возникнуть контактные разрушения, при эксплуатации подшипников ПМП; 1 - график допускаемых напряжений 2, 3, 4 - графики эквивалентных напряжений г, при различных диаметрах иголок (4, 8, 16 мм соответственно); 5- график коэффициента запаса контактной прочности.

мм

Рис.2. Распределение напряжений в поверхностном слое оси сателлита ПМП при циклических нагрузках и значения коэффициента запаса контактной прочности п в различных зонах слоя контактируемой

поверхности

А - область (пт =1), где могут возникнуть контактные разрушения, при эксплуатации подшипников ПМП; 1 - график допускаемых напряжений г»; 2,3, 4 - графики эквивалентных напряжений г/ при различных диаметрах иголок (4, 8, 16 мм соответственно); 5 - график коэффициента запаса контактной прочности.

Видно, что метод расчета позволяет не только оценить нагрузочную способность опор качения, найти коэффициент запаса контактной прочности и местоположение опасной зоны контакта, но и проанализировать условия, при которых могут возникнуть разрушения рабочих поверхностей подшипников тракторов, а следовательно, принять необходимые меры для их предотвращения.

Для получения достоверных расчетных данных о нагрузках, действующих в ПМП, выполнены исследования влияния угла перекоса тел качения подшипников на распределение контактных давлений.

Из анализа нагруженности ПМП трактора следует, что применяемые радиальные игольчатые безеепараторные подшипники весьма чувствительны к нарушению соосности. Схема для определения геометрических параметров перекоса тел качения в подшипнике ПМП приведена на рис. 3.

а) б)

Рис. 3. Схема контакта тел качения подшипника ПМП

Величина сближения поверхностей контакта 3 определяется в соответствии с рис З.а. по формуле:

5 = \-уч>г, (9)

где Л - величина наибольшего сближения; у - продольная координата по площадке контакта; /-угол радиального перекоса.

Из рис. 3 видно, что в подшипниках ПМП существует 2 случая контакта: площадка контакта ограничена длинной иголки /, либо величиной с (см. рис. За):

д

'яг

(Ю)

Для этих случаев полуширина площадки контакта Ь (см. рис. З.б.) может быть определена по формуле:

Ь^-Шд-б7.

(11)

С учетом зависимостей (9)-(11) и известных решений контактной задачи получено выражение для распределенной нагрузки в точке с координатой у (см. рис. За):

(у- 0.79«)!'

ъ Л

(д - >пг)гл Д - .>"«/ - -———'

.(12)

где р0 - максимальное нормальное напряжение по оси симметрии площадки контакта; Ь - половина ширины площадки контакта; Л - величина наибольшего сближения; £,, Ег, //,, //2 - характеристики свойств материала подшипника; /? - приведенный радиус кривизны контактируемых поверхностей подшипника.

Интегрированием выражения (12) получаем усилие Р в контакте иголка-ось для двух указанных выше случаев: для контакта по всей длине:

для частичного контакта:

и з/г ^

где А=1,726Ю5 МПа - постоянная величина.

Графики, иллюстрирующие изменение контактных напряжений р0 на поверхности подшипника ПМП, построенные" для одинаковых нагрузок, но при различных углах перекоса, отличающихся в два раза, приведены на рис. 4 и 5.

На рис. 6 приведены: график изменения предельной силы Р (кривая 1), график изменения длины контакта I (кривая 2) и график изменения коэффициента перекоса кг (кривая 3) в зависимости от угла радиального перекоса у.

Рс МПа

2.5

7.5

t ..

: ieoo f 1G00 ; 1400 1200 ÍOOO

eoo soo

400 200

/» MM

-0.02

- - O 0,06

1), МЧ

Рис. 4. Изменение контактных напряжений р0 на рабочих поверхностях подшипника ЛМП, с учетом угла перекоса /при контакте по всей дпнна

иголки I

i , v

Ро, МПа

1500

-1000

£00

/,.чм

в

10 V.. 12

0.025

0.05

0,075

-0.025

-0.05

-0.075

Ь, мм

Рис. 5. Изменение контактных напряжений р0 на рабочих поверхностях подшипника ПМЛ, с учетом угла гереюса / при контакте по части длины

иголки с

12.5

6000 #000

2.5

. £ мм

0.0001 оооо; о.ооаз о.оооч 00005 у,рад

Рис. б.Графики изменения предельной силы контактного взаимодействия Р (1), длины линии контакта £. (2) и коэффициента кг (3) от у

Из рис. 6 видно, что даже при малых углах перекоса возникает кромочный контакт, что приводит к снижению предельных нагрузок более чем б 2 раза. При дальнейшем увеличении угла перекоса контактные нагрузки достигают значений, при которых начинаются пластические деформации контактирующих деталей и разрушение подшипникового узла в целом. Поэтому при проектировании и расчетах ПМП в формулы для определения предельно допустимой нагрузки необходимо ввести коэффициент кг, который учитывает увеличение контактного давления, вызванное радиальным перекосом тел качения.

В третьей главе работы описаны методы и оборудование для экспериментальных исследований, выполненных в диссертации. Предложен метод экспериментального исследования закономерностей изнашивания рабочих поверхностей опор качения тракторных трансмиссий на машине трения СМТт1 с использованием роликовой модели.

Образцами для испытаний служили ролики, изготовленные из материала, применяемого для изготовления деталей подшипника ПМП гусеничных тракторов семейства ОАО «ВГТЗ». Кроме того, были изготовлены специальные образцы, рабочие поверхности которых подвергали лазерной обработке.

2

1.5

0.5

На каждом этапе испытаний получали профилограммы, характеризующие закономерности'изнашивания рабочих поверхностей. Режимы нзгружения и условия испытаний были максимально приближены к условиям эксплуатации реальных деталей трансмиссии.

Для стендовых испытаний узлов и агрегатов трансмиссии гусеничного трактора, в том числе ПМП, был сконструирован и изготовлен универсальный стенд, кинематическая схема которого представлена на рис. 7. Стенд позволяет воспроизводить условия нагружения, близкие к эксплуатационным, в том числе и при переходных режимах. Конструкция стенда сочетает преимущества стендов с замкнутым энергетическим конг/ром и динамические качества стендов, выполненных по схеме разомкнутого силового потока.

Рис. 7. Кинематическая схема'стенда для испытаний трансмиссий гусеничных тракторов:

1 - двигатель; 2 - муфта сцепления; 3 - карданный вал; 4 - испытуемая трансмиссия; 5 - нагружающая трансмиссия; 6 - конечная передача;

7 - маховые массы, имитирующие полную массу трактора; 8 -фрикционы, имитирующие силы сопротивления движению; 9 - маховая масса, имитирующая момент инерции остова относительно поперечной оси;10 - упругий элемент, имитирующий продольно-углсзую жесткость подвески; 11 - ведущие колеса; 12 - гусеничные цепи

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований и расчетов на контактную прочность подшипников ПМП трактора ВТ-100. Расчеты и испытания показали, что нагрузочная способность и долговечность подшипников могут быть значительно увеличены за счет оптимизации характеристик свойств поверхностей

>

высоконагруженных деталей, которые могут быть рассчитаны с использованием предложенных в работе методов. Это было подтверждено испытаниями подшипников с лазерной модификацией ■поверхностей трения.

Экспериментальные исследования закономерностей изнашивания этих подшипников позволили установить, что в процессе изнашивания происходит самоорганизация поверхностей трения' с образованием оптимального микрорельефа, способствующего увеличению маслоемкости контакта и формированию устойчивой упруго-гидродинамической масляной пленки, разделяющей поверхности трения.

Этот эффект, наряду с высокими свойствами материала, упрочненного лазером, способствует значительному увеличению износостойкости деталей подшипников и повышению их долговечности. Реализация методов лазерной модификации поверхностей трения подшипника позволяет решить проблему повышения долговечности без потери взаимозаменяемости по конструктивным элементам ПМП и изменений габаритов узла и трансмиссии в целом.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель, описывающая условия контактного нагружения поверхностно-упрочненных опор качения трансмиссий гусеничных тракторов.

2. Разработаны новые методы расчетов на контактную прочность поверхностно-упрочненных подшипников тракторных трансмиссий при статическом и циклическом нагружениях, отличающиеся тем, что расчетные зависимости получены с учетом закономерностей изменения напряжений и свойств поверхностей в зоне контакта. Расчеты позволяют не только определять предельные контактные напряжения, не вызывающие разрушений, но и устанавливать оптимальные характеристик поверхностных слоев деталей подшипников.

3. Установлено влияние углового перекоса тел качения подшипников ПМП на распределение контактных нагрузок и предложено в расчетах учитывать это влияние коэффициентом кг методика определения которого приведена в работе.

4. Выявлены закономерности изнашивания и разрушения высоконагруженных подшипников ПМП гусеничных тракторов. Показано, что для деталей подшипников, упрочненных лазером, в процессе изнашивания происходит самоорганизация поверхностей трения, сопровождаемая образованием определенного микрорельфа поверхности, что способствует увеличению мзслсемкости контакта, улучшению условий смазки и к значительному повышению износостойкости.

5. Разработана оригинальная конструкция стенда для функциональных и ресурсных испытаний трансмиссий (Заявка на изобретение №99110834.28. Приоритет от 20.05.69 г.), в которой предусмотрено специальное устройство для воспроизведения эксплуатационных нагрузок, в том числе и при переходных режимах.

Стенд, по разработанной технической документации, изготовлен и установлен на ОАО «ВГТЗ».

6. Разработаны и переданы на ОАО «ВГТЗ» рекомендации по расчету и повышению нагрузочной способности и долговечности подшипников ПМП гусеничных тракторов за счет оптимизации характеристик поверхностных слоев деталей, значения которых могут быть рассчитаны с использованием предложенных методов.

7. Полученные результаты и разработанные методы расчетов могут быть использованы для разработки высоконагрукенных подшипниковых узлов различных типов механических трансмиссий и

. приводов с заданными эксплуатационными характеристиками.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Тескер Е.И., Куликов А.О., Шеховцов В.В., ЗленкоС.В., КумсковД.И., Стульников А Е. Стенд для испытаний силовых передач гусеничных машин в режиме пуска-остановки. // "Теория и практика зубчатых передач" Материалы международ, конф. - г.Ижевск, 1998 г. стр. 456-461.

2. Тескер Е.И., Шеховцов В.В., Куликов А.О., Иваниди С.Б., Зленко C.B., Стульников А.Е. Моделирование в стендовых условиях переходных процессов трогания гусеничной машины // Прогресс транспортных средств и систем: Материалы международ, науч.-практ. конф. -Волгоград. 1999 г. - стр.213-215.

3. Тескер Е.И., Гурьев В.А., Стульников А.Е., Казак Ф.В. Особенности расчета на контактную прочность поверхностно-упрочненных опор качения // Материалы международ, науч.-практ. конф. Dynamics of Machine Aggregates:. Габчиково, 21-23 сентября 1998, Словакия. -с.142-146.

4. Тескер Е.И., Машков Е.В., Тескер С.Е., Дуросов В.М., Стульников А.Е. Исследование динамических процессов при трении скольжения смазываемых поверхностей деталей машинных агрегатов // Материалы международ, науч.-практ. конф. Dynamics of Machine Aggregates:. Габчиково, 21-23 сентября 1998, Словакия. -с.147-149.

5. Тескер Е.И., Машков Е.В., Тескер С.Е., Стульников А.Е., Зленко С.8. Динамические процессы при трении высоконагруженных деталей механических систем // Материалы международ, науч.-практ. конф. Проблемы совершенствования передач зацеплением:. Ижевск-Москва,2000, с.140-143.

6. Тескер Е.И., Шеховцов В.В., Зленко С.В., Стульников А.Е. Динамическая нагруженность силовой передачи гусеничной машины на переходных режимах // Материалы международ, науч.-практ. конф. Dynamics of Machine Aggregates:. Габчиково, 27-29 июня 2000, Словакия, -с.217-221.

7. Тескер Е.И., Стульников А.Е., Тескер С.Е., Осипян Е.С. Особенности расчета опор качения машинных агрегатов с лазерным упрочнением рабочих поверхностей // Материалы международ, науч.-практ. конф. Dynamics of Machine Aggregates:. Габчиково, 27-29 июня 2000, Словакия. - с.222-228.

8. Tesker Ye.l., Kulikov А.О., Shekhovtsov V.V., ZlenkoS.V., KumskovD.I., Stulnikov A.Ye. Crawler Power gear testing rig utilizing start-stop mode. //Gearing and transmissions. - 1998. №1. - p.36-42.

9. Prof. TESKER E.I. (R), Ass. Prof. GURYEV V.A (R), Eng. DUROSOV V.M. (R), Eng. STULNIKOV A.E. (R), Eng. KAZAK F.V. (R). Oil Layer Forming in a Heavy Loaded Contact of the Beaming Parts at a Rolling with Slidin. // MOTAUTO 98:. Sofia, 14-16 october 1998. - p.174-177.

10.TESKER E.Y., GURYEV V.A, STULNIKOV A.E., KAZAK F.V. Increasing in contact strenght of high-loaded trasmission bearings byiaser treatment // 4th World Congress on Gearing and Power Transmission:. Paris, 16-18 march 1999,— p. 1551-1555.

ВВЕДЕНИЕ.

1. НАГРУЖЕННОСТЬ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОПОР КАЧЕНИЯ ТРАНСМИССИЙ ТРАКТОРОВ.

1.1 Анализ нагруженности трансмиссий гусеничных тракторов.

1.2 Анализ предельных состояний и дефектов высоконагруженных подшипников трансмиссий гусеничных тракторов.

1.3 Методы расчета подшипниковых узлов трансмиссий гусеничных тракторов

1.4 Анализ напряженного состояния контактирующих поверхностей оси сателлита и тел качения подшипников ПМП.

1.4.1 Контактные напряжения, действующие в оси сателлита.

1.4.2 Влияние смазки на работоспособность подшипника сателлита ПМП.

1.5 Выводы.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ ПРОЧНОСТИ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ОПОР КАЧЕНИЯ.

2.1 Теоретическая модель контактного нагружения опор качения трансмиссий

2.2 Закономерности изменения сопротивляемости разрушению поверхностного слоя опор качения трансмиссий.

2.3 Метод расчета опор качения тракторных трансмиссий на контактную прочность при действии максимальных нагрузок.

2.4 Метод расчета на контактную прочность опор качения трансмиссий при действии циклических контактных нагрузок.

2.5 Влияние погрешностей расположения (перекоса) тел качения в подшипнике ПМП на распределение контактных нагрузок по площадке контакта.

2.6 Разработка автоматизированного инженерного метода расчета опор качения трансмиссий на глубинную контактную прочность.

2.7 Выводы.

3. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Метод экспериментального исследования износостойкости с использованием роликовой модели.

3.2 Анализ конструкций и усовершенствование стендового оборудования для испытаний трансмиссий тракторов.

3.3 Разработка стенда для испытаний трансмиссий с моделированием нагрузок при переходных режимах.

3.4 Выводы.

4.ЭКСПЕРИМЕНТАЛБНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ ПРОЧНОСТИ ОПОР КАЧЕНИЯ ТРАНСМИССИЙ.

4.1 Расчеты на контактную прочность подшипников ПМП.

4.1.1 Определение расчетных контактных нагрузок, действующих на детали подшипников ПМП трактора ВТ-100.

4.1.2 Расчет подшипников ПМП трактора ВТ - 100 на глубинную контактную прочность при статических нагрузках.

4.1.3 Расчет подшипников ПМП трактора ВТ - 100 на глубинную контактную прочность при циклических нагрузках.

4.2 Результаты испытаний на контактную прочность и изнашивание.

4.3 Выводы.

Гусеничные тракторы тягового класса 3 являются самыми распространенными как в тракторном парке России, так и в странах СНГ. По данным РАСХН и Минсельхозпрома РФ, в 1998 году парк гусеничных тракторов тягового класса 3 только в сельском хозяйстве составил 274,5 тыс. штук.

Анализ эксплуатационных данных показывает, что наиболее часто встречающимся дефектом в эксплуатации является выход из строя планетарного механизма поворота (ПМП), детали которого даже на базовой модели ДТ-75 обладают недостаточной долговечностью.

Это положение справедливо и для новых моделей тракторов, т.к. повышение энергонасыщенности тракторов семейства «ВГТЗ» и развитие сферы их применения в агрегате с различными машинами и механизмами осуществляется практически без усовершенствования конструкции ПМП, что обусловлено необходимостью сохранения взаимозаменяемости с ранее выпущенными моделями, неизменностью габаритов и экономическими факторами.

Кроме того, в соответствии с современными требованиями, ресурс трансмиссий должен быть увеличен до 14-16 тыс. моточасов. Поэтому проблема повышения нагрузочной способности и долговечности ПМП, решаемая в диссертации, является актуальной.

Цели и задачи исследования:

1. Разработать математическую модель, описывающую условия контактного нагружения и сопротивляемость разрушению высоконагруженных подшипников трансмиссий.

2. На основе полученной модели разработать метод расчета подшипников качения трансмиссий на контактную прочность при статических и циклических нагрузках.

3. Исследовать влияние радиального перекоса тел качения в подшипниках ПМП гусеничного трактора на распределение контактных давлений и ввести в расчетные зависимости соответствующий коэффициент, учитывающий это влияние.

4. Исследовать износостойкость подшипников ПМП с лазерной модификацией поверхности контакта.

5. Разработать расчетные методы оценки характеристик поверхностных слоев деталей подшипников, определяющих их контактную прочность, износостойкость и долговечность.

6. Разработать методы ускоренных стендовых и лабораторных испытаний, позволяющие осуществлять исследовательские, функциональные и ресурсные испытания трансмиссий с целью отработки технических решений, направленных на увеличение нагрузочной способности и долговечности силовых элементов.

7. Разработать практические рекомендации по увеличению ресурса высоконагруженных опор качения ПМП гусеничных тракторов семейства «ВГТЗ».

Объект исследования - Планетарный механизм поворота тракторов семейства «ВГТЗ».

Научная новизна заключается в разработке экспериментально-аналитических методов расчета на контактную прочность высоконагруженных поверхностно-упрочненных опор качения трансмиссий гусеничных машин.

Разработана математическая модель, описывающая условия контактного нагружения опор качения трансмиссий.

С использованием модели созданы новая методика и программные средства для экспериментально-аналитического анализа условий контактного нагружения опор качения тракторных трансмиссий.

Получены новые данные о влиянии радиального перекоса тел качения на распределение напряжений в зоне контакта деталей подшипников ПМП гусеничного трактора.

Предложены новые методы повышения нагрузочной способности и долговечности опор качения тракторных трансмиссий.

Разработан новый стенд для испытания трансмиссий и исследований нагруженности деталей силовой передачи трактора при переходных режимах.

Практическая ценность. Разработан инженерный метод расчета на контактную прочность и программные средства, позволяющие осуществлять проектирование высоконагруженных опор качения трансмиссий с высокими эксплуатационными характеристиками.

Программное обеспечение может использоваться как при проектировании новых машин, так и для совершенствования конструкции машин, имеющихся в производстве.

Исследовано влияние радиального перекоса тел качения на нагруженность подшипников ПМП тракторов семейства ОАО «ВГТЗ». Разработаны рекомендации по определению значений коэффициента перекоса, который необходимо учитывать при проектировании и расчетах ПМП гусеничных тракторов.

Разработана конструкция стенда для исследования нагруженности и испытаний трансмиссий. Конструктивное исполнение стенда позволяет проводить также ресурсные испытания. Стенд смонтирован в ЦОП ОАО «ВГТЗ».

Разработаны рекомендации, направленные на повышение долговечности ПМП трактора, и переданы на ОАО «ВГТЗ».

Публикации - По материалам работы опубликовано 10 печатных работ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель, описывающая условия контактного нагружения поверхностно - упрочненных опор качения трансмиссий гусеничных тракторов.

2. Разработаны новые методы расчетов на контактную прочность поверхностно - упрочненных подшипников тракторных трансмиссий при статическом и циклическом нагружениях, отличающиеся тем, что расчетные зависимости получены с учетом закономерностей изменения напряжений и свойств поверхностей в зоне контакта. Расчеты позволяют не только определять предельные контактные напряжения, не вызывающие разрушений, но и устанавливать оптимальные характеристики поверхностных слоев деталей подшипников.

3. Установлено влияние углового перекоса тел качения подшипников ПМП на распределение контактных нагрузок и предложено в расчетах учитывать это влияние коэффициентом кр методика определения которого приведена в работе.

4. Выявлены закономерности изнашивания и разрушения высоконагруженных подшипников ПМП гусеничных тракторов. Показано, что для деталей подшипников, упрочненных лазером, в процессе изнашивания происходит самоорганизация поверхностей трения, сопровождаемая образованием определенного микрорельфа поверхности, что способствует увеличению маслоемкости контакта, улучшению условий смазки и к значительному повышению износостойкости.

5. Разработана оригинальная конструкция стенда для функциональных и ресурсных испытаний трансмиссий (Заявка на изобретение №99110834.28. Приоритет от 20.05.99 г.), в которой предусмотрено специальное устройство для воспроизведения эксплуатационных нагрузок, в том числе и при

1. Айрапетов Э.Л. Пути совершенствования методов расчета на прочность зубчатых передач //. Несущая способность и оптимизация зубчатых передач: Материалы межд. конф. Варна. 1985.

2. Анилович В.Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов: Справочное пособие.-М.: Машиностроение, 1976.-455 с.

3. Анисимов Г.М. Характер и уровень нагруженности трансмиссии трелевочного трактора ТДТ 55 // Тракторы и сельхозмашины. - 1970-№1.-С. 16-18.

4. Анохин В. А. Исследование защитных свойств гидропередачи. // Всесоюзный научно-технический семинар: М.-1969.

5. Анохин В.И. Научные основы применения гидромеханических трансформаторов на скоростных с.х. гусеничных тракторах: Дис. . д.т.н., 1965.

6. Антонов A.C. Силовые передачи колесных и гусеничных машин.-М.: Машиностроение, 1974.-440 с.

7. Баженов С.П., Куприянов М.П. Динамическая нагруженность трансмиссии трактора: Учебное пособие. Части 1,2 / Липецк. Гос. техн. ун-т. Липецк, 1995.

8. Барский И.Б. Конструирование и расчет тракторов.-М.: Машиностроение, 1980.-335 с.

9. Барский И.Б., Анилович В.Я., Кутьков Г.М. Тяговая динамика трактора.-М.: Машиностроение, 1973.-280 с.

10. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения: Справочник. -М.: Машиностроение, 1975.-574 с.

11. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иоселевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник.-М.: Машиностроение, 1993-639 с.

12. Бородина Г.Г. Влияние лазерного упрочнения поверхности на усталостную прочность стали. // Поверхность. Физика. Химия. Механика.-1986.-№1.-С. 123-127.

13. Вопросы повышения долговечности тракторных трансмиссий.-М.: НАТИ, вып. 225.-1973.-99 с.

14. Ган К.Г. Уточненный расчет ресурса подшипника качения с учетом свойств смазочного материала // Вестник машиностроения. 1998. - №5. -С. 24-27.

15. Головко Л.Ф., Коваленко B.C. К оценке технологических параметров процесса упрочнения стали непрерывным излучением С02 лазера. // Электронная обработка материалов.-1980.-№4(94).-С. 77-81.

16. Головко Л.Ф., Коваленко B.C., Черненко B.C. Закономерности упрочнения железоуглеродистых сплавов излучением мощного С02 -лазера. // Электронная обработка материалов.-1980.-№4 (94).-С. 26-29.

17. Гольд Б.В. Прочность и долговечность автомобиля. М.: Машиностроение, 1974. - 328 с.

18. Григорьянц А.Г. Структура и свойства ст. 45 после обработки С02 -лазерным излучением // Металловедение и термическая обработка металлов.-1982.-№9.-С. 20-25.

19. Гришкевич А.И., Бусел Б.У., Бутусов Г.Ф. Проектирование трансмиссий автомобилей. -М.: Машиностроение, 1984.-272 с.

20. Грозин Б.Д., Назаренко Г.Т. Исследование контактной усталости стали ШХ 15 в зависимости от структуры поверхностного слоя // Совещание по контактной прочности машиностроительных материалов.-М.: ИМАШ, 1961.-С. 30-35.

21. Гуревич А.М. Тракторы и автомобили.-М.: Колос, 1983.-336 с.

22. Гусеничные транспортеры-тягачи. Под ред. Д-ра техн. наук проф.

23. B.Ф. Платонова. М.: Машиностроение, 1978 351 с.

24. Дрозд М.С. Определение механических свойств металла без разрушения.-М.: Металлургия, 1965. 171 с.

25. Дрозд М.С., Матлин М.М., Сидякин Ю.И. Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации. М.: Машиностроение, 1986.-224 с.

26. Дроздов Ю.П., Усов В.К. Исследование возможности повышения износостойкости деталей машин поверхностным упрочнением непрерывным лазерным излучением. // Вестник машиностроения-1986.-№12.-С. 5-7.

27. Дубняков В.Н. Влияние лазерного излучения на сепень упрочнения поверхностных слоев сталей. // Тракторы и сельхозмашины.-1983.-№8.1. C. 33-35.

28. Зленко C.B. Влияние колебаний остова гусеничного трактора класса 3 на подвеске на крутильные колебания в трансмиссии; Дисс. . к. т. н. -Волгорад, 2000.-131 с.

29. Золотник М.И., Кавьяров И.С., Трансмиссии современных промышленных тракторов.-М.: Машиностроение, 1971.-365 с.

30. Иванов В.М., Золотухин В.А. Влияние гидротрансформатора на динамические нагрузки в трансмиссии трактора. // Тракторы и сельхозмашины. 1968. - №9.

31. Исследование влияния увеличения рабочих скоростей до 15 км/ч на прочность и износостойкость деталей тракторов: Отчет о НИР // Гос. союзный научн.-иссл. Тракторный институт (НАТИ).-№ ГР 4588. М.; 1964.-13 с.

32. Исследование динамики гидромеханической и механической трансмиссий перспективного гусеничного трактора класса 3 т. Отчет ВПИ: Волгоград, 1970- 70 с.

33. Исследование нагруженности деталей трансмиссии и ходовой части трактора ДТ-75С на эксплуатационных режимах: Отчет о НИР // Моск. ин-т инженеров с.-х. производства (МИИСП); Рук. Анохин В.И.-№ ГР 74020915.-М., 1976.-162 с.

34. Исследование напряженности деталей трансмиссии трактора при работе на скоростях до 15 км/ч: Отчет о НИР // Гос. союзный научн.-иссл. Тракторный ин-т (НАТИ); Рук. Доброхлебов А.П.-М., 1964.-12 с.

35. Исследование режимов работы трактора ДТ-75 в условиях рядовой эксплуатации: Отчет о НИР // Гос. союзный научн.-иссл. тракторный ин-т (НАТИ).-М., 1967.-82 с.

36. Исследование режимов работы трактора ДТ-75 в условиях рядовой эксплуатации Московской области: Отчет о НИР // Гос. союзный научн.-иссл. Тракторный ин-т (НАТИ).-М., 1967.-76 с.

37. Исследование режимов работы узлов трансмиссии гусеничного трактора класса 3 тс повышенной мощности: Отчет о НИР // Павлодарский индустр. ин-т (ПИИ); Рук. Нуржаудов А.Н.-№ ГР 76060405-Павлодар, 1978.-33 с.

38. Кармазин Э.И. Разработка комплекса ускоренных испытаний зубчатых передач тракторных трансмиссий: Автореф. дис. . канд. техн. наук. — Харьков, 1975.

39. Коднир Д.С. Определение толщины смазочного слоя в контакте качения-Куйбышев, 1972. 520 с.

40. Коровчинский М.В. Распределение напряжений в окрестности локального контакта упругих тел при одновременном действии нормальных и касательных сил в контакте. // Машиноведение. 1967. - №6.

41. Крагельский И.В. Трение изнашивание и смазка (Кн.1).-М.: Машиностроение, 1978. 400 с.

42. Криштал М.А., Жуков A.A., Кокора А.И. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера.-М.: Металлургия, 1973.-192 с.

43. КсеневичИ.П. Отраслевая наука: роль и место в ускорении научно-технического прогресса // Тракторы и сельхозмашины. 1982. - №10. -С. 1-4.

44. Кугель Р.В. Основы конструирования долговечны тракторов.-М.: Машпром, 1963.-41 с.

45. Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Конструкции и расчет зубчатых редукторов.-Л.: Машиностроение, 1971.-328 с.

46. Кудрявцев В.Н., Кирдяшев Ю.Н., Гинзбург Е.Г. Планетарные передачи. Справочник.-Л.: Машиностроение, 1977.-535с.

47. Курсовое проектирование деталей машин. Справочное пособие. Ч. 2 / Кузьмин A.B., H.H. Макейчик , В.Ф. Калачев и др.-Минск.: Вышейная школа, 1982.-334 с.

48. Левитанус А. Д. Ускоренные испытания тракторов, их узлов и агрегатов-М.: Машиностроение, 1973.-208 с.

49. Леликов О.П. Подшипники качения. Динамическая грузоподъемность и расчетный ресурс. // Справочник (инженерный журнал). 1998. - №4. - С. 34^6.

50. Либцис С.Е. Универсальные пропашные самоходные шасси. Теория и расчет.-М.: Машиностроение, 1971.-208 с.

51. Нагруженность трансмиссии трактора Т-150К при воздействии неровной дороги. Лобода Е.Г., Лыжина М.В., Чернявский И.Ш., Левитанус А.Д. // Тракторы и сельхозмашины 1981.-№11.-С. 12-14.

52. Одинг И.А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. М.: Машгиз, 1962. - 253 с.

53. Орлов П.И. Контактная прочность // Справочник (инженерный журнал).-1998.-№1. С. 26-29; №2. - С. 30-32.

54. Отраслевая методика стендовых испытаний механических трансмиссий сельскохозяйственных тракторов // Гос. союзный научн.-иссл. тракторный ин-т (НАТИ).-М., 1979.-21 с.

55. Отраслевая методика стендовых ускоренных испытаний КПП, конических и бортовых редукторов (первая редакция) / Челяб. филиал Гос. союзного научн.-иссл. Тракторный ин-т (ЧФ НАТИ) -Челябинск., 1983.-28 с.

56. Оценка уровня износостойкости деталей шасси тракторов ДТ 75 и ДТ -75М на основании статистической информации об их изнашивании в условиях рядовой эксплуатации: Отчет ВГТЗ., НАТИ., ПНИИС НАТИ.-Волгоград-Чехов, 1980.- 282 с.

57. Передачи зубчатые планетарные с цилиндрическими колесами. Расчет на прочность передач основных типов: Методические рекомендации МР 104-84-М.: ВНИИНМАШ, 1984. 192 с.

58. Перель Л.Я., Филатов A.A. Подшипники качения: Справочник.-М.: Машиностроение, 1992.-606 с.

59. Петрусевич А.И. Контактная прочность деталей машин.-М.: Машиностроение, 1970.-64 с.

60. Петрусевич А.И. Роль гидродинамической масляной пленки в стойкости и долговечности поверхностей контакта деталей машин // Вестник машиностроения-1963.-№ 1 -С. 20-26.

61. Пинегин C.B. Контактная прочность и сопротивление качению-М.: Машиностроение, 1969.-243 с.

62. Плотников В.А., Дмитриченко С.С. Стенды для испытаний трансмиссий тракторов фирмы «Комацу». // Тракторы, самоходные шасси и двигатели, агрегаты и узлы: Реф. Сборник. М., 1978, - С. 11

63. Подшипниковые узлы современных машин и приборов: Энциклопедический справочник. Носов В.Б., Карпухин И.М., Федотов H.H. и др.-М.: Машиностроение, 1997.

64. Пономарев С.Д., Бидерман B.JI. Расчеты на прочность в машиностроении.-М.: Машгиз, 1958.-974 с.

65. Потеха B.JL, Напреев И.С. Исследование триботехнических характеристик эпиламированных подшипников качения // Вестник машиностроения. 1998.-№5.-С. 16-18.

66. Разработка метода оценки нагруженности деталей трансмиссии гусеничных машин: Отчет о НИР (заключительный) / Моск. высш. техн учил им. Баумана (МВТУ); Рук. В.А. Иванов.-№ 77002174-М., 1977.-98 с.

67. Расчет и конструирование гусеничных машин. Учебник для вузов / Под ред. H.A. Носова.-М.: Машиностроение, 1972.-560 с.

68. Решетов Д.Н., Левина З.М. Расчеты на контактную жесткость в машиностроении // Вопросы прочности материалов и конструкций. М., 1959.-С. 375-396.

69. Розенберг Ю.А. Влияние смазочных масел на долговечность и надежность деталей машин. М.: Машиностроение, 1970.-315 с.

70. Саверин М.М. Контактная прочность материала (Кн.2). М.: Машгиз, 1946.-145 с.

71. Свитачев А.И. Определение передаточных функций трансмиссии трактора // Известия вузов: Машиностроение-1984. № 3.

72. Свитачев А.И. Совершенствование методов анализа и синтеза динамических свойств силовой передачи трактора: Дис. . к.т.н. -Красноярск, 1989.

73. Свитачев А.И., Золотухин В.А. Анализ динамических свойств силовой передачи трактора // Тракторы и сельхозмашины. 1986. - № 7.

74. Свитачев А.И., Золотухин В.А. Оценка демпфирующих параметров силовой передачи трактора // Известия вузов: Машиностроение. 1987. -№3.

75. Силовые передачи транспортных машин: Динамика и расчет. C.B. Алексеев, В.Л. Вейц, Ф.Р. Геккер, А.Е. Кочура.-Л.: Машиностроение, 1982 256 с.

76. Скундин Г.И., Доброхлебов А.П., Морозов К.Г. Исследование усилий в трансмиссии трактора ДТ-75 в полевых условиях // Тракторы исельхозмапшны.-1963.-№ 2.-С. 1-2.

77. Спришевский А.И. Подшипники качения. М.: Машиностроение, 1969632 с.

78. Стрельцов В.И. Определение расчетных моментов в крутильной системе с гидротрансформатором. // Механизация и электрификация соц. сель, хоз-ва.- 1968.-№8.

79. Тескер Е.И. Теория и методы расчета на контактную прочность поверхностно упрочненных зубчатых колес: Дис. . д.т.н. Волгоград, 1988.

80. Тескер Е.И., Поляков В.А., Шевчук В.П. Условия нагружения зубчатых колес при стендовых испытаниях трансмиссий по замкнутому контуру // Методы и средства стендовых испытаний узлов и агрегатов трактора: Тез. докл. Челябинск, 1979.

81. Упиров П.П. Совершенствование методов оценки нагруженности и долговечности (на примере механической и гидромеханической трансмиссий промышленной модификации гусеничного сельскохозяйственного трактора)-Дис. канд. техн. наук.-Красноярск, 1977.-238 с.

82. Фаробин Я.Е, Теория поворота транспортных машин.-М.: Машиностроение, 1970.-176 с.

83. ХодесИ.В., ГубинВ.В., Шевчук В.П. Стендовое оборудование для испытания тракторов ВГТЗ // Методы и средства стендовых испытаний узлов и агрегатов трактора: Тез. докл. Челябинск, 1979. - С. 10-13.

84. Черменский О.Н. Особенности расчетов на контактную прочность и долговечность тяжелонагруженных деталей из закаленных сталей // Вестник машиностроения. 1998. - №10 - С. 11-15.

85. Черменский О.Н. Приближенная модель области пластических сдвигов перед образованием питтинга у деталей подшипников качения // Машиноведение.-1977.-№4. С. 110-115

86. Чудаков Д.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля.-М.: Колос, 1972.-384 с.

87. Шевчук В.П. Исследование динамики планетарного ряда механизма поворота гусеничного трактора: Дис. . д.т.н. Волгоград, 1969. - 179 с.

88. Эрлих Л.Б. Элементы теории и механизм контактных разрушений. // Вестник машиностроения.-1963.-№1.-С. 26-31

89. TESKER E.Y., GURYEV V.A, STULNIKOV А.Е, KAZAK F.V. Increasingtliin contact strenght of high-loaded trasmission bearings bylaser treatment // 4 World Congress on Gearing and Power Transmission:. Paris, 16-18 march 1999.-P. 1551-1555

90. Tesker Ye.I., KulikovA.O., Shekhovtsov V.V., Zlenko S.V., KumskovD.I., Stulnikov A.Ye. Crawler Power gear testing rig utilizing start-stop mode. // Gearing and transmissions. 1998. - №1. - P. 36-42

91. Jndurimento per transformazione di fase di leghe ferrose mediante laser di potenza. Antona P., Lazasin A., Castanga M., Gay P. // La fonderia italians-1980.-№3 -P.61-71

92. Riccardi G., Gantello M., Micheletti G. Technological Application of the Laser in Heat Treatment // CJRP, Anh.-1982.-Manuf. Techn.-l 982.-31.-№1.-P. 125-130

93. Strukturne transformacje u povz sinskom sloju kod cementacije celika. Vuksana vie Petar // Tehnika.-l986.^ 1 .-№ 1 .-P. 50-55

94. Oster P. Grundlagen und Anwendung der Elastohydrodynamik // Antriebstechnik-1985-№11 -P. 62-65

95. Tichy John A. Measurements of squeeze-film bearing forces and pressures, including the effect of fluid inertia. //ASLE Trans.-1985.-№4.-P. 520-526.

96. Hertz H. Uber die Beruhrung fester elastischer Korper und über die Harte. // Gesammelte Werke.-1885.-Bd. I. S. 174-196

97. Oda S., Koide T., Ando J. Effect of load variation on surface durability of tuffrided roller. // Bull. JSME. 1986. - №252 - P. 1940-45

98. Yoshida A., Fujita K., Wang Shie-ji. Surface durability and surface failure of rolling contact roller rotated at non-uniform velociti. // Bull. JSME. 1985. -№246. P. 3010-3017

99. Программа расчета на глубинную контактную прочность опор качения трансмиссий с поверхностным упрочнением

100. PROGRAM GlubNapr **************************************************

101. Call ReadFile (Zm, Sz, C, Dsl, Nst, Hp, He, P, kp, kc, Nul, Nu2, El, E2, Rl, R2) Ntz=Zm/Sz+l

102. Allocate (Z(Ntz),Tdop(Ntz),SGy(Ntz) ,Tyz(Ntz),Teq(Ntz,3),N(Ntz,3) #k(Ntz),Stat=Err) If (Err.NE.O) Write(*,*)'Array is very large-scale1

103. Call RaschB(Nul,Nu2,El,E2,Rl,R2,P,P0,B)

104. Do 10 Nz=l,Ntz,1 Z(Nz)=(Nz-1)*Sz

105. Call RaschDop(Z(Nz),C,Dsl,Hp,He,Nst,Tdop(Nz)) Call RaschkB(Zn,Dsl,kp,kc,k(Nz)) Call RascEqB(Z(Nz), В, P0, k(Nz), B, Teq(Nz,l)) Teq(Nz,3)=Teq(Nz,1)

106. Call RascEqO(Z(Nz), P0, k(Nz), B, Teq(Nz,2)) N(Nz,1)=Teq(Nz,1)/Tdop(Nz) N(Nz,2)=Teq(Nz,2)/Tdop(Nz) N(Nz,3)=Teq(Nz,3)/Tdop(Nz) 10 Continue

107. Call Writedat(Ntz,Z,Tdop,Teq,N)pause1. Stop1. End

108. Subroutine ReadFile(Zm,Sz,C,Dsl,Nst,Hp,He,P,kp,kc,Nul,Nu2,El, #E2,R1,R2) Character str*63

109. Real*8 Zm,Sz,C,Dsl,Hp,He,P,kp,kc,Nul,Nu2,El,E2,Rl,R2 Integer Nst

110. Open (7,file='input.txt1,status=1 old')

111. Read(7,10) str 10 Format(a)

112. Read(7,20) Zm 20 Format(lx,F8.3) Write (*,*) str

113. Read(7,10) str Read(7,20) Sz1. Write (*,*) str1. Return1. Endc**************************************

114. Subroutine RaschDop(Zn,C,Dsl,Hp,He,Nst,Tdopn) Real*8 Zn, C, Dsl, Hp, He, Tdopn Integer Nst

115. Tdopn=C*Hp/((Hp/Hc-1)*(Zn/Dsl)* *Nst+l)1. Return1. End

116. Subroutine RaschkB(Zn,Dsl,kp,kc,kn) Real*8 Zn, Dsl, kp, kc, kn kn=kp/((kp/kc-1)* (Zn/Dsl)**4+l) Return End

117. Subroutine RaschB(Nul,Nu2,El,E2,Rl,R2,P,PO,B) Real*8 Nul,Nu2,E1,E2,R1,R2,P,P0,B,TET1,TET2 TETl=(1-Nul**2)/El TET2=(1-Nu2**2)/E2

118. P0=0.7 98*sqrt(P*(R1+R2)/(2*Rl*R2*(TET1+TET2))) B=0.798*sqrt(2*P*R1*R2*(TET1+TET2)/(R1+R2)) Write(*,1)B

119. Format(lx,'B =',lx,F10.6,lx,'mm') Write(*,2)PO

120. Format(lx,'PO =',lx,F10.3,lx,'MPa') Return1. End

121. Subroutine RascEqB(Zn,Y,PO,kn,B,Teqn)

122. Real*8 Zn, Y, kn, PO, B, S01,S02, U, SGy, Tyz, Teqnc

123. S01=0.5*(Y**2+Zn**2-B**2+sqrt((Y**2+Zn**2-B**2)**2+(2*Zn*B)**2) ) S02=0.5*(Y**2+Zn**2-B**2-sqrt((Y**2+Zn**2-B**2)**2 +(2*Zn*B)**2)) If(ABS(SOl).GE.ABS(S02))U=S01 If(ABS(SOI).LT.ABS(S02))U=S02c1.(U.EQ.0.OR.Zn.EQ.0)Tyz=0 If(U.EQ.O.OR.Zn.EQ.O)Goto 1

124. SGy=(-P0)*Zn*(sqrt((U+B**2)/U)*(2-(B*Zn)**2/(U**2+(B*Zn)**2))-2)/B

125. Tyz=(-P0)*B*Y*Zn**2*sqrt(U/(U+B**2))/(U**2+(B*Zn)**2)1. Teqn=Tyz-kn*SGy1. Teqn=-1.*Teqn1. Goto 21 Teqn=02 Return End

126. Программа расчета контактных давлений в роликовых подшипниках каченияс учетом радиального перекоса.

127. PROGRAM Perekos ****************************************************

128. Real*8 R,Rl,R2,El,E2,Ml,M2,Gamma, D,MaxD, SnapD,F,Y,MaxY,L,SnapY, #Q,X,B,SnapX,Sigma, А, С Open (8, file=1 output.txt',status='old1)

129. Call ReadFile(Rl,R2,El,E2,Ml,M2, Gamma,MaxD, SnapD,L,SnapY,SnapX) R=l/(1/R1 + 1/R2)

130. A=l.571/((1-M1**2)/Е1+(1-M2**2)/Е2)

131. Do 100 D=0.5*MaxD,MaxD,SnapD C=D/tan(Gamma)1.(C.LE.L) F=A*D**2/(2*tan(Gamma))*(1-D/(3*R))1.(C.GT.L) F=A*( D*(1-D/(2*R))*L + 0.5*tan(Gamma)*(D/R-l)*L**2 #- (tan(Gamma))**2/(6*R)*L**3 )1.(C.LE.L) MaxY=C If(C.GT.L) MaxY=L' Write(*,*) D,MaxD

132. Do 90 Y=0,MaxY+SnapY,SnapY1.(Y.LT.MaxY) Q=A*( D-Y*tan (Gamma)-(D-Y*tan(Gamma))**2/2*R ) If(Y.GE.MaxY) Q=01.(Y.LT.MaxY) B=sqrt( 2*R*(D-Y*tan(Gamma)) (D-Y*tan(Gamma))**2 ) If(Y.GE.MaxY) B=0 Write (*,*) В

133. Do 80 X=0,-B-SnapX,-SnapX If(B.EQ.O) Sigma=0 If(B.EQ.O) Goto 701.(X.GT.-B) Sigma=sqrt(A)*0.63662*sqrt(Q/(2*R)*(1-X**2/B**2)) If(X.LE.-B) Sigma=0

134. Call WriteFile(D,Y,X,F,Q,Sigma,B) 80 Continue

135. Do 81 X=SnapX,B+SnapX,SnapX If(B.EQ.O) Sigma=0 If(B.EQ.O) Goto 711.(X.LT.B) Sigma=sqrt(A)*0.63662*sqrt(Q/(2*R)*(1-X**2/B**2)) If(X.GE.B) Sigma=071 81

136. Call WriteFile(D,Y,X,F,Q,Sigma,B) Continue90 Continue 100 Continuecpause1. Stop1. End

137. Subroutine ReadFile(RI, R2, E1,E2,M1,M2, Gamma,MaxD,SnapD,L,SnapY, #SnapX) Character str*63

138. Real*8 RI,R2,El,E2,Ml,M2,Gamma, MaxD,SnapD,L,SnapY,SnapX Open (7,file='input.txt',status='old1) Read(1,10) str 10 Format (a)

139. Read(7,20) RI 20 Format(lx,F8.3) Write(*,*) str

140. Read(7,10) str Read(7,20) R2 Write(*,*) str

141. Read(7,10) str 40 Format(lx,F14.3) Read(7,40) El Write(*,*) str

142. Read(7,10) str Read(7,40) E2 Write(*,*) str

143. Read(7,10) str Read(7,20) Ml Write (*-,*) str

144. Read(7,10) str Read(7,20) M2 Write(*,*) str

145. Read(7,10) str Read(7,20) Gamma Write (*,*) str

146. Read(7,10) str Read(7,20) MaxD Write (*,*) str