Технологическое повышение износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения

Горленко, Александр Олегович

Технология машиностроения

автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологическое повышение износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения

доктора технических наук: Горленко, Александр Олегович
город: Брянск
год: 2003
специальность ВАК РФ: 05.02.08

Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Технологическое повышение износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения»

Автореферат диссертации по теме "Технологическое повышение износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения"

На правах рукописи

ГОРЛЕНКО АЛЕКСАНДР ОЛЕГОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ С КРИВОЛИНЕЙНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ

ТРЕНИЯ

05.02.08—Технология машиностроения 05.02.04—Трение и износ в машинах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Брянск 2003

Работа выполнена в Брянском государственном техническом университете

Научный консультант; заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор А. Г. СУСЛОВ Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

В. М. СМЕЛЯНСКИЙ; доктор технических наук, профессор А. А. БАРЗОВ;

доктор технических наук, профессор Э. Д. БРАУН

Ведущая организация: ОАО „Брянский машиностроительный

завод"

Защита состоится 2А июня 2003 г. в 14 часов, в учебном корпусе № 1, ауд. 59 на заседании диссертационного совета Д 212.021.01 при Брянском государственном техническом университете, по адресу: 241035, г. Брянск, бульвар им. 50-летия Октября, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянского государственного технического университета

Автореферат разослан_ 49 мая 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

доцент в• Хандожко

2.0О7-Д

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертации рассматриваются вопросы, связанные с решением проблемы технологического повышения износостойкости деталей машин, имеющих криволинейные поверхности трения.

Актуальность темы. Для большинства деталей, работающих в условиях трения скольжения, долговечность определяется не столько самой величиной износа, сколько закономерностью ее изменения вдоль образующих поверхностей трения. К таким деталям относятся, в частности, детали сферических сопряжений (дифференциалов, сферических опор), кулачковых пар трения и зубчатых зацеплений, бандажи железнодорожных колес и другие детали со сложными профилями, широко применяемые в различных механизмах авиационной, автомобильной и строительной техники, робототехники и изделий общего машиностроения. Особенностью их работы является неравномерность распределения рабочих давлений и скоростей скольжения, что приводит к неравномерному изнашиванию вдоль образующей поверхности контакта, потере первоначальной геометрической формы, а в результате - к ухудшению работоспособности пары трения в целом, что не учитывается в настоящее время как при проектировании, так и при изготовлении изделий. Это, в свою очередь, приводит к снижению конкурентоспособности выпускаемой продукции и неоправданным расходам на ремонт.

Цель работы. Повышение износостойкости криволинейных поверхностей трения деталей машин на основе определения и технологического обеспечения закономерно изменяющегося качества их поверхностных слоев и интенсивности I

(ИОНЛЛЬНАЯ| ВИБЛМфТСКА ] С.Пе»цйЪЩ,*! ! 09 (

Объект исследований. Детали узлов трения машин с криволинейными поверхностями, работающие в условиях скользящего контакта и граничного трения, в частности детали дифференциала заднего моста автомобилей, сферических опор вращения, распределительных валов двигателей внутреннего сгорания; технологические методы обработки, в частности электромеханическое упрочнение, алмазное выглаживание и точение на станках с ЧПУ, с помощью которых представляется возможным обеспечить закономерно изменяющееся качество поверхностных слоев контактирующих криволинейных поверхностей деталей машин с целью достижения закономерного и минимального по величине износа вдоль их образующих.

Методология и методы исследований. Методологической основой работы является системный подход к изучению и описанию взаимосвязей эксплуатационных свойств деталей с криволинейными поверхностями трения с технологическими условиями их обработки.

Теоретические исследования базируются на основных положениях технологии машиностроения, современной статистической теории и методологии, теории контактного взаимодействия деталей, молекулярно-механической теории трения и изнашивания, а также на широком применении математических методов исследований и аппарата дифференциального и интегрального исчислений. Экспериментальные исследования базируются на современных методах математической статистики, математических методах обработки экспериментальных данных, теории планирования экспериментов и на широком применении ЭВМ.

Научная новизна:

1. Установлена возможность повышения износостойкости криволинейных поверхностей трения путем технологического обеспечения закономерного изменения показателей качества их поверхностных слоев.

2. Разработаны теоретические положения, позволяющие реализовать подход к моделированию процесса контактного взаимодействия трущихся криволинейных поверхностей деталей триботехнических систем, учитывающий влияние шероховатости, волнистости, макроотклонений, физико-механических свойств и позволяющий с помощью статистических испытаний на ЭВМ научно обоснованно подойти к нормированию закономерно изменяющихся параметров качества их поверхностных слоев и выбору способов упрочняюще-отделочной обработки.

3. Разработан методологический подход к обеспечению закономерного изнашивания криволинейных поверхностей вдоль их образующих на основе теоретического определения и технологического обеспечения изменяющегося качества поверхностных слоев сопряженных деталей.

V «до» .

Д. Предложен подход выявления непосредственной взаимосвязи износостойкости криволинейных поверхностей трения с условиями их упрочняющей обработки на основе использования метода нейросетевого моделирования.

Автор защищает следующие основные положения:

• решение научной проблемы повышения долговечности криволинейных поверхностей трения деталей машин на основе технологического обеспечения закономерно изменяющегося качества их поверхностных слоев;

• модель изнашивания криволинейных поверхностей трения, учитывающую влияние шероховатости, волнистости, макроотклонений и физико-механических свойств поверхностного слоя и условий трения сопряженных деталей;

• методологический подход, позволяющий научно обоснованно подойти к нормированию параметров качества поверхностного слоя и выбору способа упрочняюще-отделочной обработки на основе моделирования процесса контактного взаимодействия трущихся криволинейных поверхностей и проведения последующих статистических испытаний модели на ЭВМ;

• установленные закономерности изменения параметров качества, в частности коэффициента упрочнения и параметра Сх криволинейных поверхностей трения, обуславливающие закономерный и минимальный износ соединяемых поверхностей;

о возможность технологического обеспечения закономерного изменения параметров качества и интенсивности (скорости) изнашивания криволинейных поверхностей трения вдоль их образующих путем закономерного изменения режимов обработки, в частности плотности тока при ЭМО, нормальной силы при алмазном выглаживании и подачи при точении.

Практическая ценность работы:

1. На основе выработанных научных положений разработаны методики, алгоритмы и программное обеспечение для определения закономерностей изменения параметров качества криволинейных поверхностей и технологических способов их обеспечения.

2. Разработаны жесткие и гибкие автоматизированные системы, позволяющие обеспечивать закономерное изменение параметров качества криволинейных поверхностей при электромеханической обработке (ЭМО), которые могут быть использованы в машиностроении для различных типов производств (от единичного до массового).

3. На основе разработанного методологического подхода представляется возможным создавать узлы трения машин с закономерным изнашиванием

трущихся криволинейных поверхностей в процессе эксплуатации, исходя из функционального назначения деталей, их соединений и узла в целом. 4. Разработанные рекомендации позволяют повысить износостойкость деталей с криволинейными поверхностями трения (в частности сферических соединений, кулачковых пар трения) в 1,5-2 раза и более и являются эффективным способом повышения долговечности деталей машин.

Реализация полученных результатов. Результаты исследований нашли применение на ряде промышленных предприятий общего, дорожного машиностроения и автомобилестроения при выполнении по их заказу 6 хоздоговорных НИР, а также использовались при выполнении 3 госбюджетных НИР, 2 грантов Министерства образования РФ («Разработка научных основ метода импульсной электромеханической обработки с автоматически закономерно изменяющейся силой тока», 1998-2000 гг.; «Научные основы электромеханической обработки криволинейных поверхностей деталей машин», 2003 г.), 1 проекта в рамках научно-технической программы Министерства образования РФ («Разработка технологий электромеханической обработки деталей сложной формы, работающих в условиях трения, исходя из их функционального назначения, применительно к автомобиле- и тракторостроению», 1998-2000 гг.).

Результаты исследований опубликованы в энциклопедии «Машиностроение»(т.Ш-3), а также в справочнике технолога-машиностроителя (т.2, 5-е изд., переработанное и дополненное).

Созданные автоматизированные системы и установки для ЭМО заявлены в качестве инновационного проекта, используются при выполнении НИР, а также в учебном процессе при выполнении курсовых, лабораторных работ и в научно-исследовательских работах студентов.

Апробация работы. Основные положения и наиболее важные разделы диссертации докладывались и обсуждались на 14 международных научно-технических конференциях и симпозиумах, в том числе: «Проблемы повышения качества машин» (г. Брянск, 1994), «Износостойкость машин» (г. Брянск, 1995, 1996), «Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века» (г. Севастополь, 1998, 2000, 2001, 2002), «Проблемы повышения качества промышленной продукции» (г. Брянск, 1998), «Автотракторостроение. Промышленность и высшая школа» (г. Москва, 1999), «Сертификация и управление качеством продукции» (г. Брянск, 1999, 2002), «Качество машин» (г. Брянск, 2001), «Состояние и перспективы развития дорожного комплекса» (г. Брянск, 2001), «Инженерия поверхности и реновация изделий» (г. Ялта, 2002).

Диссертация в полном объеме обсуждена и одобрена на заседаниях головного Совета «Машиностроение» (г. Брянск, 2000), научного семинара

« Ияженери!! понерчносптоги слоял (к Брянск. 2002), кафедры <<Ай'к>\!аги5!!ронанньн; технологически« еис1е\'.ы>> ВГТУ (г. Брянск, 2003), технологической и чрибологической секций Ы ГУ (г. Брянск. 2003).

Научно-техническая продукция выполненных исследований представлялась на 3-х региональных научно-технических конференциях-ярмарках «Новые идеи, технологии, проекты и инвестиции» (г. Брянск, i999-2001), международной выставке «Экспортные возможности пенгра России» (г. Москва, ЗАО «Экспоцентр», 1999), Всероссийской выставке «Прикладные 1схно.то1чш» (г. Москва, Минобразования РФ, 1999).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликована 61 печатная работа.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит т введения, семи глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа ¡пложена на 262 страницах, содержит 106 рисунков и 33 таблицы. В приложениях приведены акты внедрения результатов исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «ведении обоснована актуальность работы, изложены се научная новизна и практическая значимость, а гаюке основные результаты, достигнутые в ходе проведения теоретических и экспериментальных исследований.

Первая глава посвящена анализу современного подхода к проблеме обеспечения качества поверхностного слоя и -эксплуатационных показателей деталей с криволинейными поверхностями трения, постановке целей и задач исследований.

Настоящее исследование является логическим продолжением работ отечественных и зарубежных ученых В.И. Аверченко»». A.A. Барзова, В.Ф. Безъязычного, А.М. Дальского, И.В. Дунина-Барковского, Д.Г. Евсеева, И.В. Маталина, B.C. Мухина, А.Н. Овсеенко. Д.Д. Папшева, Э.В. Рыжова, В.М. Смелянского, В.К. Старкова, А.Г. Суслова, А.М.Сулимы, Т.Р. Томаса,

A.B. Тотая, В.П. Федорова, Л.А. Хворостухина, Ю.Г. Шнейдера, П.И. Ящерицина и др., изучавших вопросы технология«скоро обеспечения качества поверхностного слоя деталей машин; Э.Д. Брауна, H.A. Буше, Д.И. Гаркунова, ИЛ'. Горячевой, Дж. Гудьера, Н.Б. Демкина, М.Н. Добычина, Ю.Н. Дроздова. С.М. Захарова, В.В. Измайлова, В.Я. Кершенбаума, И.В. Крагельского, Ю.К. Машкова, Н.М. Михина, ! !.К. Ммшкина, ЕЛ. Памфилова, A.C. ГГроникова, Э.В. Рыжова, А.Г. Суслова, Д. Тейбора,

B.П. Тихомирова, В.В. Шульца, A.B. Чичинадзе и др., исследовавших процессы контактного взаимодействия, трения и изнашивания деталей машин.

Проведенный анализ обзора работ по теме диссертации позволяет сделать следующие выводы:

1. При решении контактных задач в настоящее время изучены в основном характеристики контакта гладких цилиндрических и сферических поверхностей, гладкой упругой сферы с шероховатой плоскостью, шероховатой сферы с гладкой упругой плоскостью, шероховатых сфер и плоскости, шероховатых сфер. При некоторых допущениях получены уравнения для определения площадей контакта, давлений, сближения сопряженных поверхностей применительно к условиям упругого, упругопластического и пластического состояния контакта.

В меньшей степени изучен контакт криволинейных поверхностей, в частности выпуклой и вогнутой, с учетом их шероховатости, волнистости, макроотклонений и физико-механических свойств поверхностного слоя.

Расчет фактической площади контакта и сближения реальных поверхностей может быть выполнен с использованием общего методологического подхода, разработанного А.Г. Сусловым. В этом случае представляется возможным решить задачу научно обоснованного выбора параметров макроотклонений, волнистости, шероховатости и показателей физико-механических свойств контактирующих поверхностей.

2. Анализ работ по теоретическому исследованию процессов трения и изнашивания выявил отсутствие научно обоснованных методик расчета пар трения с криволинейными поверхностями на изнашивание с учетом параметров качества их поверхностного слоя (шероховатости, волнистости, макроотклонений, физико-механических свойств).

Имеющиеся расчетные зависимости для определения интенсивности изнашивания криволинейных поверхностей, коэффициентов трения, ожидаемого времени работы по критерию допустимой величины износа, величины контактных перемещений, соответствующих появлению пластических деформаций на площадках контакта и процессов микрорезания трущихся поверхностей, не учитывают в полной мере параметры качества поверхностного слоя и дают большие расхождения с экспериментальными данными.

Значения комплексных показателей параметров для оценки качества поверхностного слоя и его равновесного состояния, соответствующего установившемуся процессу изнашивания, не учитывают изменения микрогеометрии поверхности вдоль образующей криволинейного профиля.

В связи с неравномерностью изнашивания криволинейных поверхностей трения, вызванной изменением рабочих давлений и скоростей скольжения, возникают задачи обеспечения закономерного изнашивания вдоль их образующих, исходя из функционального назначения пары трения.

3. Решение проблемы конструкторско-технологического обеспечения эксплуатационных свойств деталей машин (в том числе с криволинейными

профилями}. 8 частности их ¡(нюсоетонкости. с в я¡.«го с задачами выбора н нормирования функциональных параметров качеона поверхностных слоев Сложность решения лих -задач обусловлена, в частности, мноюфакторностью зависимостей и связей эксплуатационных показателей с параметрами качества ловсрхносгных слоев легален и недостаточной их изученностью.

4. С проблемой технологического обеспечения закономерного изменения качества поверхностного слоя н износостойкости деталей машин связаны задачи выбора меюдов и законов изменения режимов обработки их рабочих поверхностей, обеспечивающих получение заданных параметров с наименьшей технологической себестоимостью. Выбрать чаконы изменения режимов обработки для обеспечения параметров качества криьолинейных поверхностей деталей, не имея четких методологических рекомендаций, практически невозможно. Возникает необходимость в разработке соответствующего методологического обеспечения на основе автоматизированных систем управления.

5. Проблема технологического обеспечения эксплуатационных показателей деталей с криволинейными поверхностями трения, в частности износостойкости, может быть решена и одпостуненчато на основе выявления прямых связей «эксплуатационные показатели - условия обработки рабочих поверхностей контактирующих поверхностей». В связи с этим возникает необходимость в совершенствовании методов технологического воздействия на поверхностный слой деталей, связанных прежде всего с упрочняющей и о I д елочной технологиями.

В результате анализа состояния проблемы были сформулированы цель работы и следующие задачи исследований, необходимые для ее достижения:

1. Разработать теоретические положения по повышению износостойкости криволинейных поверхностей трения деталей машин, в частности на основе технологического обеспечения требуемого закономерного изменения параметров качества их поверхностных слоев вдоль образующих.

2. Установить законы изменения интенсивности (скорости) изнашивания и параметров качества криволинейных поверхностей трения.

3. Выявить возможности различных технологических методов в обеспечении закономерного изменения параметров качества криволинейных поверхностей трения.

4. Установить непосредственную взаимосвязь износостойкости криволинейных поверхностей трения с условиями их обработки.

5. Разработать автоматизированные системы т ¿.теологического обеспечения закономерно изменяющегося качества поверхностного слоя при упрочняющей обработке.

6. Разработать рекомендации по использованию результатов исследований в практике.

Во второй главе изложены методологические основы проведения теоретических и экспериментальных исследований.

Методологической основой работы является системный подход к изучению и описанию взаимосвязей эксплуатационных свойств деталей с криволинейными поверхностями трения с технологическими условиями их обработки.

Теоретические исследования формирования эксплуатационных свойств деталей с криволинейными поверхностями трения проводились на базе системного анализа, основой которого является построение моделей триботехнических систем при широком использовании информационно-вычислительной техники.

Теоретические исследования по математическому моделированию процессов контактного взаимодействия, трения и изнашивания криволинейных поверхностей проводились на основе работ H.A. Буше, Д.Н. Гаркунова, И.Г. Горячевой, М.Н. Добычина, С.М. Захарова, И.В. Крагельского, Н.М. Михина, Э.В. Рыжова, А.Г. Суслова и др. В качестве базовой была принята модель, в которой скорость изнашивания криволинейных поверхностей вдоль их образующих находится в степенной зависимости от параметров, характеризующих качество поверхностного слоя сопряженных деталей и условия их трения.

Основой исследований по повышению износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения являются теоретическое определение и технологическое обеспечение закономерно изменяющегося качества криволинейных поверхностей вдоль их образующих с целью достижения закономерного изменения и минимальной величины износа. Данные исследования включают определение законов изменения параметров качества криволинейных поверхностей вдоль их образующих, а также законов изменения режимов обработки в процессе упрочняющей и отделочной обработок криволинейных поверхностей, обеспечивающих теоретически рассчитанные законы изменения параметров качества. С этой целью широко применяются современные математические методы исследований, соответствующий математический аппарат, а также методы корреляционного, регрессионного анализов и математико-статистическое моделирование, что позволяет установить взаимосвязи режимов упрочняющей обработки с параметрами качества поверхностного слоя и эксплуатационными показателями деталей пар трения.

Решение задач по обеспечению эксплуатационных свойств криволинейных поверхностей трения на основе исследования взаимосвязей

«эксплуатационные свойства - методы и режимы обработки» базируется на применении метода нейросетевого моделирования.

Разработка автоматизированных систем управления режимами упрочнения при электромеханической обработке с целью технологического обеспечения закономерно изменяющегося качества поверхностного слоя деталей с криволинейными поверхностями трения основывается на теории автоматического управления, теории электрических цепей, методах полупроводниковой электроники и микропроцессорной техники.

Целью экспериментальных исследований явились проверка результатов теоретических исследований; оценка влияния методов и режимов упрочняющей и отделочной обработок на параметры качества поверхностного слоя и эксплуатационные свойства деталей с криволинейными поверхностями трения.

Для упрочнения натурных деталей с криволинейными поверхностями, а также испытаний их на трение и изнашивание были разработаны и изготовлены специальные установки и приспособления.

Третья глава посвящена исследованиям закономерностей изнашивания и параметров качества криволинейных поверхностей трения деталей, исходя из функционального назначения соединяемых деталей.

Для исследования процессов контактного взаимодействия, трения и изнашивания был предложен подход, позволяющий учитывать влияние шероховатости, волнистости, макроотклонений и физико-механических свойств поверхностного слоя. Моделирование процесса контактного взаимодействия рассмотрено на примере осеподвижного скользящего контакта двух сферических поверхностей, представляемого в виде контакта гладкой упругой сферы с приведенной (эквивалентной) шероховатостью, волнистостью и макроотклонениями (рис. 1). При этом учитываются упругие деформации сопряженных сфер, а также упругопластические деформации микронеровностей.

Модели волнистой и шероховатой поверхностей представляют собой набор деформируемых под нагрузкой эллиптических параболоидов 2-го порядка, вершины которых имеют определенный закон распределения. Закон и параметры распределения высот выступов параболоидов находятся, исходя из равенства относительных опорных площадей профиля реальной поверхности и модели

Wmax/2; Л = 0

hiw =- Wmax(0,5-ln(l-ri)/X}, 0<r|<exp(-A.Wmax/2) (1)

W max; 1 - exp(- X.W max/ 2) < r\ < 1,

где hlw - высота выступов неровностей; Wmax — максимальная высота волнистости; X - параметр распределения; r| е [0;1] - случайная величина.

Рис. 1. Расчетная схема моделирования контакта двух сферических

поверхностей:

1,2 - контактирующие поверхности трения; Я - радиус сферы; у,Л - сближение сопрягаемых поверхностей; х* - уровень сечения модели

Шаг между вершинами параболоидов принимается равным среднему шаг7 между вершинами локальных выступов реальной поверхности. Расчет параметров контактного взаимодействия сводится к определению величины сближения, при которой образовавшаяся фактическая площадь контакта способна выдержать внешнюю нагрузку.

Сравнение расчетных и фактических значений износостойкости показало правомерность рассматриваемого подхода к моделированию процессов контактного взаимодействия криволинейных поверхностей трения. Применение данного подхода позволяет путем статистических испытаний моделей с помощью ЭВМ определять номинальную, контурную и фактическую площади контакта; сближение контактирующих поверхностей; распределение давлений вдоль их образующих; скорость изнашивания сопрягаемых криволинейных поверхностей.

Требуемые закономерности изнашивания криволинейных поверхностей трения, определяющие долговечность деталей со сложными профилями,

обеспечиваются как конструкторскими, так и технологическими методами. В первом случае выбирается рациональная форма изнашиваемых деталей, исходя из функционального назначения. Во втором случае требуемая закономерность изнашивания достигается путем управляемого (закономерного) технологического воздействия на поверхностный слой сопрягаемых деталей.

Общий подход к выбору рациональных форм изнашиваемых деталей с криволинейными поверхностями рассмотрен для условий обеспечения минимальной мощности трения и минимальной скорости изнашивания в направлении сближения сопрягаемых деталей применительно к криволинейным опорам вращения, нагруженным осевой силой и крутящим моментом (рис. 2).

Минимальная мощность трения обеспечивается при форме криволинейной поверхности, описываемой уравнением

y = C,ln(x + Vx2-Cf)+C2, (2)

где постоянная C¡ зависит от вида криволинейной поверхности (выпуклая при Ci<0, вогнутая при С|>0); С 2 определяется конструктивными особенностями пары трения.

При минимальной скорости изнашивания в направлении сближения контактирующих деталей форма криволинейной поверхности описывается уравнением в полярных координатах

+ a2sin(l,5a) + a3sin(2a) р(а) = a0 + ba,sina + где ао принимается, исходя из конструктивных особенностей узла трения; а(, а2, а3 рассчитываются на ЭВМ с помощью соответствующего программного

Выявлены закономерности изнашивания элементарных поверхностей на примере сферической пары трения (с равными по величине радиусами выпуклой и вогнутой сферических поверхностей и осеподвижным скользящим контактом), к которой приложены сила и вращающий момент. Как показывают экспериментальные исследования, в процессе естественного изнашивания сферическая поверхность трения преобразуется в поверхность, близкую к конической, что подтверждается исследованиями A.C. Проникова и В.В. Шульца. Это приводит к значительной скорости изнашивания в осевом

Рис. 2. Образующая тела вращения, ограниченная линией АВ: -нормальное давление; а - текущий угол контакта; аА - элементарная опорная площадь контакта

направлении сближения сопрягаемых деталей. Поэтому рациональной следует считать форму изнашиваемой криволинейной поверхности, описываемую уравнением (3).

Следует отметить, что при обеспечении минимальной и равномерной величины износа вдоль образующей сферической поверхности (с сохранением первоначальной геометрической формы одной из сопрягаемых сфер) путем управляемого технологического воздействия на поверхностный слой сферы, скорость изнашивания и суммарный износ вдоль направления сближения деталей будут отличаться (в сторону меньших значений) от тех, которые получаются при естественном изнашивании сферических поверхностей.

Для описания требуемой закономерности изнашивания, устанавливаемой исходя из функционального назначения сопрягаемых деталей, в качестве модели изнашивания криволинейных поверхностей вдоль их образующих была принята модель, представляемая в виде уравнения:

ш^адед, (4)

где р - координата контакта вдоль образующей криволинейной поверхности трения; I, - скорость изнашивания; К] - коэффициент изнашивания; Сх -параметр, характеризующий качество поверхностного слоя; Ср - параметр, характеризующий процесс трения; т, п - коэффициенты.

Параметр С;< характеризует влияние микрогеометрии и физико-механических свойств поверхностного слоя

(Яа УУгНтах)'^

х ~ з/ 1/ 2/ ' ^

где Яа - среднее арифметическое отклонение профиля шероховатости; - средняя высота волнистости; Ншах - максимальное макроотклонение; Оп - относительная опорная длина профиля шероховатости на уровне средней линии; Бш - шаг микронеровностей по средней линии; к - степень наклепа; X' -коэффициент, учитывающий влияние поверхностных остаточных напряжений второго рода на изнашивание.

Параметр Ср является безразмерной величиной, показывающей, насколько удельная мощность трения ^и, здесь Г - коэффициент трения, я и и — контурное давление и скорость скольжения) в реальном случае отличается от допустимой по справочным данным ([<Зуя])-

Методами линейного регрессионного анализа выявлена следующая зависимость для скорости изнашивания криволинейных поверхностей трения:

.), =38,82С^ПС;2',

(7)

причем значения параметров качества поверхностного слоя образцов, изготовленных из стали 40ХН и высокопрочного чугуна ВЧ-50, после электромеханической обработки, а также условия трения и изнашивания варьировались в следующих пределах: Яа=0,4-3,2 мкм; №^=5,6-16,8 мкм; Нтах=11-25 мкм; Ип=50-72%; 5т=38-140 мкм; к=1,5-3,5; >/=1,0-1,4; Р=0,1-0,3; 4=1,6-4,0 МПа; о=0,2-1,1 м/с.

Обеспечение требуемой закономерности изнашивания криволинейных поверхностей трения оказывается возможным на основе обеспечения закономерного технологического изменения параметров качества поверхностного слоя сопрягаемых деталей вдоль их образующих, в частности параметров шероховатости, волнистости, макроотклонений, а также коэффициентов упрочнения поверхностного слоя.

Применение данной методологии рассматривается для сферических и кулачковых пар трения, исходя из функционального назначения которых необходимо обеспечивать минимальный и равномерный износ криволинейных поверхностей вдоль образующих сферической и кулачковой поверхностей, а также минимальный суммарный износ в направлении сближения сопрягаемых деталей. Закономерно изменяющимся параметром является при этом коэффициент упрочнения поверхностного слоя (к=НУ/НУидх, где НУ — микротвердость упрочненной поверхности; НУИСЧ - микротвердость исходной поверхности до упрочнения).

Если считать, что распределение давлений вдоль образующей сферической поверхности подчиняется косинусоидальному закону, получим следующее выражение для скорости изнашивания сферической поверхности:

при экстраполяции нормального давления к нулю; р' - коэффициент упрочнения молекулярных связей; Тм - механическая составляющая коэффициента трения; п' — частота вращения; с' - коэффициент стеснения; сг0 - максимальные напряжения в зоне контакта; р - коэффициент, зависящий от соотношений высотных параметров шероховатости и волнистости поверхности.

К(тс /(кНУисх)+ Р' + Тм)" ««"(хэш" а к2ш/3

тах/6 2тгп'Яс'оР

[II Оп

--; То - сдвиговое

[руд]

(8)

То - сдвиговое сопротивление

Выразив из (8) значение к и представив скорость изнашивания минимальной величиной (Л(а)=Лтт), получим выражение, характеризующее закон изменения коэффициента упрочнения поверхностного слоя в зависимости от угла контакта, при обеспечении которого можно добиться минимального и равномерного износа сферической поверхности трения

к(а) =

HV„

tmin о' т

-----|з _ iM

К sin а cos а

(9)

где J,m,„ - минимальное значение скорости изнашивания, определяемое возможностями технологических методов отделочно-упрочняющей обработки.

Аналогичный подход используется для определения закона изменения коэффициента упрочнения поверхностного слоя в зависимости от угла контакта, при обеспечении которого можно добиться минимального и равномерного износа кулачковой поверхности

J j»J

к(Ф) =

HV_

K[r„ + a + 2b + (b + 12c)q>J +Сф*

Nm„ +jv(a + bq>2 +сд>')

d/8yi(r0-

н с<р* +HmJX)-4yk

,(10)

где K = K/'

(Ra Wz Н шах)

tm^SnÄ'

mÄ 8,67-10-3 тт

f Л0'34 Wmax

!yPw

Юуд]

r0 - радиус

начальной окружности кулачка; а, Ь, с — коэффициенты, характеризующие геометрическую форму кулачка; <р - угол поворота кулачка; Wmax -максимальная высота волнистости; 1у - упругая постоянная; р„ - средний радиус скругления вершин выступов волнистости; Ытш - сила воздействия

толкателя на кулачок при ф=0; }„р - жесткость пружины толкателя; с! - толщина кулачка; ук — сближение толкателя с кулачком

Закон изменения параметра Сх, комплексно характеризующего влияние качества поверхностного слоя на процесс изнашивания, вытекает из предлагаемой модели изнашивания (4)

I-/т

(11)

При обеспечении технологическими методами закона изменения параметра Сх можно добиться требуемой закономерности изнашивания вдоль образующей криволинейной поверхности.

В четвертой главе рассмотрены вопросы, связанные с технологическим обеспечением закономерного изменения качества криволинейных поверхностей грсния, обуславливающего заданные закономерности изнашивания вдоль их образующих.

Формирование качества поверхностного слоя и эксплуатационных свойств деталей подчиняется общим закономерностям, несмотря на многообразие деталей машин, способов обработки их поверхностей и условий работы. Целесообразно выявлять такие закономерности для технологического управления функциональными параметрами качества и эксплуатационными показателями деталей с позиций системного подхода. На основе выявления взаимосвязей между основными факторами была разработана система формирования эксплуатационных свойств криволинейных поверхностей трения при упрочняющей обработке, представляемая в виде совокупности трех взаимосвязанных технических систем, каждая из которых имеет свою функцию, входные и выходные факторы и структуру, состоящую из элементов, их отношений и свойств (рис. 3).

Функции технических систем: ?! - формирование параметров качества поверхностного слоя при упрочняющей обработке; Р2 - формирование эксплуатационных свойств в процессе контактного взаимодействия трения и изнашивания криволинейных поверхностей; Р3 — создание закономерно изменяющегося качества поверхностного слоя вдоль образующих криволинейных поверхностей.

Как показывают теоретико-экспериментальные исследования, проводимые методами планирования экспериментов, наибольшее влияние на качество поверхностного слоя оказывают такие режимы электромеханического упрочнения, как плотность тока 3, скорость обкатывания ио и давление ролика-электрода на обрабатываемую поверхность р. Выбор оптимальных режимов электромеханической обработки представляет значительный практический интерес и зависит от требуемой степени и глубины упрочнения, шероховатости

Сх(р) =

Д,(Р)

К,С"Р(р)

тез

Рис. 3. Техническая система формирования эксплуатационных свойств при упрочняющей обработке:

S1, S2, S3 - соответственно структуры технических систем ТС 1, ТС 2 и ТС 3; X, х - основные и дополнительные входные факторы; У, у - основные и дополнительные выходные факторы; р(е) - свойства элементов е, входящих в технические системы

поверхности, закономерностей контактного нагрева, исходной шероховатости поверхности, геометрии инструмента, структуры обрабатываемой заготовки и т.д.

Методами математико-статистического моделирования получены следующие регрессионные зависимости между режимами упрочнения при ЭМО переменным током и микротвердостью поверхностного слоя, параметром шероховатости Яа:

ну=О,51/-2У°Х12; (12)

Яа = 1584р|р0,06Оои. (13) Для алмазного выглаживания

НУ = 228,ЗР„°'28К^518;°-<М; (14)

Ка = 4,04Р;°'321С,^-2\ (15)

где Р„ - нормальная сила выглаживания; 11„ - радиус алмазного индентора; 8„ - продольная подача.

j,=(k,HV„„)''

(16)

Коэффициент упрочнения поверхностного слоя можно закономерно изменять путем варьирования режимов в процессе обработки. В качестве такого режима при электромеханической обработке можно использовать плотность тока, управляя значением которой представляется возможным обеспечить теоретически рассчитанные законы изменения параметров качества поверхностного слоя, в частности коэффициентов упрочнения криволинейных поверхностей трения вдоль их образующих

1,19 0,57-10'6сро0ТфЬ

где g - коэффициент, учитывающий ту часть теплоты, которая поглощается высокотемпературным объемом; ц - коэффициент, учитывающий ту часть теплоты, которая отводится в заготовку; т| - коэффициент, учитывающий потери во вторичной цепи трансформатора; и - напряжение во вторичной цепи; с - удельная теплоемкость металла; р - плотность металла; Тф - температура начала фазовых превращений металла; Ь - ширина высокотемпературного объема в зоне контакта инструмент - деталь.

Управлять значением параметра Сх можно при отделочно-упрочняющей и механической обработках на станках с ЧГТУ. Так, выявлены закономерности изменения режимов обработки с целью обеспечения требуемых значений параметра Сх, в частности для алмазного выглаживания (изменяющийся режим - нормальная сила выглаживания)

СХ(Р)

Рн(Р) = ,

1 я 1?а2СаЗГа4 а0ки п сХисх

где Схисх - значение параметра Сх перед алмазным выглаживанием, а также для точения (изменяющийся режим - значение продольной подачи)

IX,

(17)

S„(P) =

Сх(р)

(18)

где ирез - скорость резания при точении; tpe3 - глубина резания.

Методами математико-статистического моделирования получены зависимости между режимами алмазного выглаживания, круглого наружного точения и параметром Сх

Сх = 0,788Р~ R„ S„ С

(19)

Сх=0,45и^Х°-246С3- (20)

Таким образом на основе рассматриваемого подхода представляется возможным выявить закономерности изменения режимов обработки,

обеспечивающие требуемые мкопомерности изменения параметров качества криволинейных поверхностей трения вдоль их образующих.

На основе сравнительного анализа применения технологических методов и проведенных теоретических и экспериментальных исследований установлено, что наиболее широкими возможностями обеспечения закономерно изменяющегося качества и износостойкости криволинейных поверхностей пар грения обладает электромеханическая обработка, что связано с большими диапазонами регулирования режимов и степени влияния на формирование параметров качества поверхностного слоя и эксплуатационных свойств упрочняемых деталей.

Пятая глава посвящена установлению непосредственных взаимосвязей износостойкости криволинейных поверхностей с условиями их упрочняющей обработки.

Методами математико-статистического моделирования получены зависимости между скоростью изнашивания и режимами упрочнения при ЭМО переменным током

J, =7,16]09j-3p-°'39u°-38, (21)

а также между интенсивностью изнашивания и режимами алмазного выглаживания

Jh=4,16P,;00MR^l5S°-14C-r- (22)

Для выявления взаимосвязей показателей износостойкости с условиями обработки наиболее эффективным представляется применение метода нейросетевого моделирования, позволяющего решать плохо формализуемые задачи с неполной или частично определенной информацией при большом объеме исходных данных и отсутствии единого подхода к их получению.

Принципиально новый подход при нейросетовом моделировании заключается в том, что для создания модели необходим набор приемов, опытов (т.е. результатов экспериментов с известными входными и выходными факторами), по которым проводится обучение нейронной сети. Обученная нейронная сеть с помощью соответствующего математического аппарата приобретает способность строить ассоциации между входными и выходными факторами технической системы и представляет собой модель явления (а лучше сказать, программу ЭВМ), с помощью которой можно проводить целенаправленные исследования.

В связи с этим была разработана нейросетевая модель процесса формирования эксплуатационных свойств при упрочняющей обработке, которая отражает совместное выполнение функций ТС1 и ТС2 (рис. 3).

Архитектура нейронной сети, разработанная на базе нейросети Хемминга, представлена на рис. 4. В качестве входов X рассматриваются

« -

€ ' »

5Г

входной слой

нижним слой

общие скрытые слои

верхнии слой

выходной слой

Рис. 4. Архитектура многослойной нейронной сети: N — число нейронов в слое; Ь - число слоев

режимы ЭМО (плотность тока давление ролика-инструмента на обрабатываемую поверхность детали р, скорость обработки Оо, длительность импульсов тока 1,„ длительность пауз тока 1„); шероховатость упрочненной поверхности Яа; условия трения и изнашивания (давление в зоне контакта сопряженных деталей q, скорость их относительного скольжения и). В качестве выходных факторов У рассматриваются микротвердость упрочненной поверхности НУ, скорость изнашивания упрочненных деталей Л, коэффициент изнашивания К;.

Результаты испытаний на нейросетевой модели подтверждают наличие корреляционной связи между расчетными и экспериментальными данными.

В шестой главе рассмотрены автоматизированные системы, обеспечивающие закономерно изменяющееся качество криволинейных поверхностей трения на основе электромеханической обработки.

Разработанные и изготовленные автоматизированные системы управления режимами упрочнения при электромеханической обработке отличаются принципом действия и конструктивным исполнением. Их основу составляют функциональные преобразователи, микроконтроллер и персональная ЭВМ. Автоматизированное управление режимами ЭМО обеспечивается реализацией следующих принципов (рис. 5). Посредством контрольных датчиков отслеживается положение инструмента относительно обрабатываемой поверхности и задается сигнал положения инструмента, поступающий на преобразователь, который согласовывает сигнал положения инструмента с теоретически рассчитанным и заданным законом изменения плотности тока (используемой в качестве изменяющегося режима ЭМО и непосредственно влияющей на степень упрочнения поверхностного слоя) и формирует сигнал управления, воспринимаемый устройством управления установкой ЭМО. Сигнал управления обеспечивает автоматическое регулирование рабочей силы тока, рассчитываемой как I = .] , где -площадь контакта ролика-электрода с упрочняемой поверхностью.

сигнал сигнал

Рис. 5. Общая схема автоматического управления режимами ЭМО

Схема автоматизированной системы управления режимами ЭМО на основе функциональных преобразователей представлена на рис. 6. Разработанная автоматизированная система является жесткой аналоговой системой, использующей в качестве задатчика закономерно изменяющегося значения силы рабочего тока (теоретически определенного по изложенной методологии) функциональные преобразователи линейных и угловых перемещений трансформаторного типа с плоским измерительным контуром. Такие системы предпочтительны для массового производства, когда нет быстрой сменяемости номенклатуры обрабатываемых деталей, а следовательно, не требуется частый и быстрый переход с одного закона изменения силы тока на другой.

На рис. 7 представлена схема жесткой цифровой системы автоматического управления рабочей силой тока при ЭМО.

Управляющая программа разрабатывается на персональном компьютере, а затем с помощью программатора записывается в репрограммируемое постоянное запоминающее устройство (РПЗУ). Микросхема РПЗУ с управляющей программой устанавливается в подсистему управления процессом ЭМО, т.е. в микроконтроллер (рис. 7). Задающий блок представляет собой датчик положения и перемещения инструмента или таймер, которые формируют импульсный задающий сигнал и подают его на микроконтроллер. Этот сигнал является адресом. Восьмиразрядный двоичный счетчик формирует код адреса и по шине адреса подает его на адресные входы РПЗУ. По сигналу устройства управления, в соответствии с установленным адресом, на шине данных формируется соответствующее значение сигнала управления в цифровом виде, который с помощью цифроаналогового преобразователя преобразуется в аналоговый управляющий сигнал, поступающий на устройство управления установкой для ЭМО, где и формируется значение рабочей силы тока. При изменении объекта обработки или закона изменения режимов требуется замена РПЗУ. Применение данной системы целесообразно в условиях крупносерийного производства, когда нет частой сменяемости объекта и, следовательно, необходимости перепрограммирования микроконтроллера.

Гибкая цифровая мехатронная автоматизированная система управления закономерным изменением плотности тока при ЭМО от персональной ЭВМ может быть использована в условиях мелкосерийного и единичного производств, лабораторных и научных исследований для упрочнения криволинейных поверхностей деталей (рис. 8).

По сравнению с жесткой АСУ ЭМО на основе микроконтроллера она обладает возможностью быстрой переналадки системы управления процессом ЭМО при изменении объекта обработки или закона изменения режимов.

Рис. 6. Схема автоматического управления режимами ЭМО на основе функциональных преобразователей

Рис. 7. Схема автоматизированной системы управления процессом ЭМО: ЗБ - задающий блок; Т - таймер; ДП - датчики положения и перемещения инструмента; ЗС — задающий сигнал; МК - микроконтроллер; ДСЧ -восьмиразрядный двоичный счетчик; УУ - устройство управления; РПЗУ -репрограммируемос постоянное запоминающее устройство; ША — шина адреса; ШД - шина данных; ЦАП - цифроаналоговый преобразователь; УС -управляющий сигнал

Рис. 8. Схема гибкой автоматизированной системы управления процессом

ЭМО:

СД - система датчиков; АЦП - аналогово-цифровой преобразователь; ПО -программное обеспечение; ЦАП - цифроаналоговый преобразователь

Программоносителем является ПЭВМ (мини-ЭВМ с оперативной системой и возможностью сбора, хранения и обработки информации). Система датчиков представляет собой набор контрольных датчиков, формирующих задающий сигнал положения и перемещения инструмента, начальной и конечной точек обработки, запуска обработки и т.д. При отсутствии системы датчиков задающий сигнал может формироваться таймером ПЭВМ (тогда управляющий сигнал является функцией от времени). Аналогово-цифроной преобразователь (АЦП) преобразовывает задающий сигнал в цифровой вид. Файл содержит закон изменения силы тока вдоль образующей обрабатываемой криволинейной поверхности. ПЭВМ с программным обеспечением принимает, обрабатывает информацию и формирует управляющий сигнал, который после преобразования с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) в аналоговый вид поступает на устройство управления установкой для ЭМО, где формируется значение рабочей силы тока.

Интерфейс программного обеспечения позволяет иметь графики законов изменения параметров качества вдоль образующих криволинейных поверхностей, а также режимов обработки и ожидаемых показателей износостойкости.

В седьмой главе рассмотрены примеры реализации результатов исследований и дается расчет экономической эффективности.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования нашли отражение в реализации следующих результатов:

- выбраны и пронормированы параметры качества поверхностного слоя деталей сферических сопряжений и кулачковых пар трения по критерию

износостойкости на основе статистических испытаний модели контактного взаимодействия трущихся криволинейных поверхностей на ЭВМ;

- установлены закономерности изменения коэффициентов упрочнения вдоль образующих криволинейных поверхностей трения (сферических и кулачковых), обуславливающие минимальный и равномерный износ кулачковой и сферической поверхностей, а также минимальный суммарный износ в направлении сближения сопряженных сфер;

- установлены закономерности изменения плотности и силы тока при ЭМО, нормальной силы при алмазном выглаживании, продольной подачи при точении, обеспечивающие требуемые закономерности изменения параметров качества криволинейных поверхностей трения вдоль их образующих;

- разработана технология электромеханического упрочнения деталей сферических сопряжений и кулачковых пар трения с автоматическим изменением режимов в процессе обработки.

Проведенные экспериментальные исследования позволили подтвердить основные теоретические положения по повышению износостойкости криволинейных поверхностей трения деталей машин на основе обеспечения закономерно изменяющегося качества поверхностного слоя сопрягаемых деталей. Они показывают, что закономерное изменение режимов в процессе обработки, в частности ЭМО, алмазного выглаживания и точения, позволяет добиться требуемой закономерности изнашивания поверхностей, работающих в условиях неравномерного распределения рабочих давлений и скоростей скольжения.

Сравнительные испытания износостойкости проводились для пар трения «сферическая опора - корпус» (рис.9), «кулачок - толкатель» (рис.10), «сателлит - чашка корпуса дифференциала» (рис. 11, 12).

Использование результатов исследований позволяет повысить долговечность деталей с криволинейными поверхностями, в частности сферических сопряжений, кулачковых пар трения, в 1,5-2 раза и более и является эффективным способом повышения эксплуатационных показателей деталей машин.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основе анализа работ отечественных и зарубежных ученых, исследований и разработок автора решена имеющая важное народнохозяйственное значение научная проблема повышения износостойкости деталей с криволинейными поверхностями путем технологического обеспечения закономерно изменяющихся качества и интенсивности (скорости) изнашивания вдоль образующих.

Рис. 9. Результаты сравнительных испытаний износостойкости сферической опоры пары трения «сферическая опора - корпус»: 1 - объемная закалка; 2 - ЭМО сферической опоры при к=соп51; 3 - ЭМО сферической опоры при к,=^а,)

25 50 75 105 130 155 180

Рис. 10. Результаты сравнительных испытаний износостойкости кулачка: 1 - объемная закалка; 2 - ЭМО кулачка при к=сопз1; 3 - ЭМО кулачка при к,=Д<р,)

Рис. ] I. Суммарная скорость изнашивания сопряженных сфер пары Iрения «сателлит - чашка корпуса дифференциала»: 1 - ■заводской вариант без ОУО; 2- ионное азот нрояание чашки; 3 - ЭМО ташки при к~соп${; 4 - ЭМО чашки при &,-£'(«,)

Ц~60 78 ¡07 128 I., тыс. км

РисЛ2. Относительное увеличение долговечности и ресурса пары трения «сателлит - чашка корпуса дифференциала.»:

и Т - соответственно относительные величины допустимого износа и ресурса пары трения; 1 - 4 ~ варианты обработки чашки, аналогичные представленным на рис. 11

2. Установлено, что закономерное изменение интенсивности (скорости) изнашивания деталей с криволинейными поверхностями, включая сферические и кулачковые, вдоль их образующих возможно на основе теоретического определения и технологического обеспечения закономерно изменяющегося качества поверхностных слоев сопрягаемых деталей путем варьирования режимов упрочняющей и механической обработок.

3. На основе моделирования контактного взаимодействия, трения и изнашивания деталей с криволинейными поверхностями с учетом влияния макроотклонений, волнистости, шероховатости и физико-механических свойств поверхностного слоя и последующих статистических испытаний моделей на ЭВМ установлены закономерности изменения параметров их качества вдоль образующих, обуславливающие повышение износостойкости деталей, в том числе минимальный и равномерный износ криволинейных поверхностей и минимальный суммарный износ сопрягаемых поверхностей в направлении их сближения.

4. Установлено, что в качестве показателей, характеризующих закономерное изменение качества криволинейных поверхностей, могут быть приняты коэффициент упрочнения и комплексный показатель Сх (учитывающий влияние параметров макроотклонений, волнистости, шероховатости и физико-механических свойств на процесс их изнашивания), которые технологически обеспечиваются путем изменения подачи при точении, нормального рабочего усилия при алмазном выглаживании и силы тока при электромеханической обработке.

5. Установлено, что наиболее перспективным технологическим методом, обеспечивающим в широких пределах закономерное изменение параметров качества криволинейных поверхностей, в частности коэффициента упрочнения и параметра Сх, является электромеханическая обработка.

6. Разработаны жесткие и гибкие автоматизированные системы, позволяющие в производственных условиях обеспечивать изменение качества криволинейных поверхностей при ЭМО по заданным законам.

7. Установлена возможность повышения износостойкости криволинейных поверхностей трения путем выявления взаимосвязей показателей износостойкости непосредственно с условиями их упрочняющей обработки методами нейросетевого моделирования.

8. Выявлены области применения и возможности технологических методов обработки в обеспечении закономерного изнашивания криволинейных поверхностей трения, в частности чистовое точение позволяет изменять интенсивность изнашивания криволинейных поверхностей в пределах 10-40%, алмазное выглаживание - 20-70%, электромеханическая обработка - 20-250%.

9. Исиольшшжи.; рс зулмато» исследований ¡кгшоляе" пошлешь долговечное п> деталей с криволинейными поверхностями, в частности сферических: сопряжений, кулачковых rmo трения, в ! ,5-2 раза и более.

Результаты выполненных исследований нашли применение на ряде промышленных предприятий машиностроения и автомобилестроения, а также i>, учебном процессе ву>он. и позволили получить значительный экономический эффект.

Основные результаты диссертации отражены в следующих основных

публикациях:

1. Горлеико А.О. Электромеханические метода обработки -'/Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. - М.: Машиностроение. Технология изготовления деталей машин, г. ИГ-3 / A.M. Дальский, А.Г. Суслоь. Ю.Ф. IL-шров и др. /11од общ. ред. А.Г. Суслова, 2000. - С. 356 - 361.

2. Суслов А.Г., Горлеико А.О. Электромеханическая обработка // Справочник техножи а-машинострои геля. В 2 1. 2 Под рад. A.M. Дальского, А.Г. Суслоза, Л.Г. Косияовой, Р.К. Мещерякова. - 5-е и:ы.. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 200). - С. 553 - 562.

3. Горлеико А.О. Повышение долговечности деталей сферических пар трсиия // Проблемы повышения качества машин: Те?, докл. междунар. науч.-гехн. конф. - Брянск, 1994. -С. 128 - 129.

4. Горлеико А.О. Технологическое повышение износостойкости деталей с криволинейными поверхноая.ми грении // Справочник. Инженерный журнал. - 2000. -Ич2.- С. 7 - 9.

5. Горленко А.О. Инженерия криволинейных поверхностей трения И Справочник. Инженерный журнал. - 200 i. - № 10. - С. 6 - 7.

6. Горленко А.О. Повышение износостойкости кулачковых поверхностей трения // Повышение качества машин, технологической оснастки и инструментов: Юбилейн. сб. науч. тр., посвященный 70-летию БГТУ, 1999. -С. 62 - 66.

7. Горленко А.О. Повышение долговечности деталей с криволинейными поверхностями трения нетрадиционной технологией // Нетрадиционные методы обработки: Сб. науч. тр. междуиар. конф. - Воронеж, 2002. - Ч. 2. - С. 7 -15.

8. Горленко А.О. Ресурсное обеспечение качества деталей с криволинейными поверхностями трения // Сертификация и управление качеством продукции: Материалы 2-й междуиар. науч.-техн. конф., г. Брянск/ БГТУ. - Брянск, 2002. - С. 88 - 89.

9. Горленко А.О. Инженерия поверхностей деталей машин с криволинейными профилями // Инженерия поверхности и реновация изделий: Материалы 2-й междуиар. иауч.-техн. конф., г. Ялта. - Киев, 2002. - С. 28-31.

10. Горленко А.О. Технологическое повышение долговечности деталей трибосопряжений с криволинейными поверхностями // Качество машин: Сб. тр. 4-й междунар. науч.-техн. конф. / Под общ. ред. А.Г. Суслова: В 2 т. - Брянск, 2001.-Т.2.-С. 34 -35.

11. Горленко А.О. Обеспечение качества деталей машиностроительного производства электромеханической обработкой (ЭМО) // Проблемы и опыт обеспечения качества в производстве и образовании: Сб. тр. междунар. науч.-практ. конф. - Тула, 2001. - С. 219 - 222.

12. Горленко А.О., Инютин В.П., Руденков Г.Г. Технологическое повышение износостойкости деталей трибосопряжений электромеханической обработкой // Состояние и перспективы развития дорожного комплекса: Сб. науч. тр. междунар. конф.-выставки. - Брянск, 2001. - Вып. 2. - С. 90 - 91.

13. Горленко А.О., Майстровский Л.Б., Кочуев И.И. Управление качеством поверхностного слоя деталей при электромеханическом упрочнении// Сертификация и управление качеством продукции: Материалы 2-й междунар. науч.-техн. конф. - Брянск, 2002. - С. 99 -101.

14. Горленко А.О., Майстровский Л.Б., Сухарев С.О., Руденков Г.Г. Влияние параметров электрической цепи автоматизированной системы электромеханического упрочнения деталей на величину теплоотдачи // Качество машин: Сб. тр. 4-й междунар. науч.-техн. конф. / Под общ. ред. А.Г. Суслова: В 2.т. - Брянск, 2001. - Т.2. - С. 150 - 151.

15. Горленко А.О., Симкин А.З. Повышение долговечности деталей дифференциала 1,5-тонного грузового автомобиля // Проблемы повышения качества, надежности и долговечности деталей машин и инструментов. -Брянск, 1992. - С. 5 - 10.

16. Горленко А.О., Симкин А.З. Установка для импульсного электромеханического упрочнения деталей // Информационный листок № 175-93. - Брянск, 1993. - С. 4.

17. Горленко А.О., Симкин А.З. Установка для испытания на трение и износ сферических узлов // Информационный листок № 174-93. - Брянск, 1993. - С. 4.

18. Горленко А.О.. Сухарев С.О. Технологическое обеспечение износостойкости нежестких цилиндрических деталей импульсной микроэлектромеханической обработкой // Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века. Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Материалы междунар. науч.-техн. конф.: В 3 т. - Донецк, 1998. - Т. 1. - Вып. 6. -С. 148 - 149.

19. Горленко А.О., Сухарев С.О., Руденков Г.Г. Автоматизированная система управления процессом электромеханической обработки поверхностного слоя деталей машин // Машиностроение и техносфера на

рубеже XXI века: Сб. тр. VIII междунар. науч.-техн. конф.: В 3 т. - Донецк, -2001.-Т. 1.-С. 97-99.

20. Горленко А.О., Сухарев С.О. Новые схемно-технические решения для реализации электромеханического упрочнения деталей машин // Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. «Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века»: В 3 т. - Донецк, 2002. - Т. 1. - С. 123 - 128. '

21. Горленко А.О. и др. Автоматизированное управление процессом электромеханической обработки криволинейных поверхностей деталей // Технология - 2000. Фундаментальные и прикладные проблемы технологии * машиностроения: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. - Орел, 2000. - Т. 1. -Вып. 27. - С.96 - 99.

22. Горленко O.A., Горленко А.О., Костенко Р.П. Технологическое обеспечение качества поверхности деталей машин с криволинейным профилем методом алмазного выглаживания // Механика и физика фрикционного контакта: Межвуз. сб. науч. тр. - Тверь, 2000. - С. 34 - 35.

23. Дарымов О.И., Агафонов В.В., Богданов В.И., Горленко А.О. Разработка конструкций стенда для испытаний износостойкости элементов дифференциала заднего моста 1,5-тонного грузового автомобиля // Проблемы повышения качества, надежности и долговечности деталей машин и инструментов. - Брянск, 1991. - С. 23 - 28

24. Суслов А.Г., Горленко А.О. Контактное взаимодействие сферических .пар трения //Трение и износ. - 1994. - Т. 15. - №4. - С. 595 - 601.

25. Суслов А.Г., Горленко А.О., Симкин А.З. Повышение долговечности кулачковых пар трения // Трение и износ. - 1997. - Т. 18. - №3. - С. 335 - 398.

26. Суслов А.Г., Горленко А.О., Сухарев С.О. Электромеханическая обработка деталей машин // Справочник. Инженерный журнал. - 1998. - № 1. -С. 15-18.

27. Суслов А.Г. и др. Мехатронные системы автоматизированной электромеханической обработки деталей с криволинейными поверхностями / А.Г. Суслов, А.О. Горленко, И.И. Кочуев, Д.Н. Финатов, Л.Б. Майстровский // Мехатроника. - М., 2000. - № 3. - С. 45 - 47.

28. Суслов А.Г., Тихомиров В.П., Шалимов П.Ю., Горленко А.О. Нейросетевое моделирование процесса формирования эксплуатационных свойств деталей при упрочняющей обработке // Справочник. Инженерный журнал. - 2000. - № 10. - С. 8 - 11. •

29. Суслов А.Г. и др. Гибкая цифровая мехатронная система управления электромеханическим упрочнением деталей с криволинейными поверхностями / А.Г. Суслов, А.О. Горленко, И.И. Кочуев, Д.Н. Финатов, Л.Б. Майстровский // Мехатроника -М., - 2000. - № 4. - С. 19 - 23.

30. Суслов А.Г., Горленко А.О. Технологическое обеспечение закономерного изнашивания криволинейных поверхностей трения // Трение и износ. - 2000. - Т. 21. - №6. - С. 606 - 611.

31. Суслов А.Г., Горленко А.О. Повышение долговечности сферических пар трения // Новые технологии: Тр. междунар. науч.-техн. конф. - Харьков, 1993.-С. 220-224.

32. Суслов А.Г., Горленко А.О., Хованский В.М. Триботехнология -резерв повышения конкурентоспособности машин // СЛАВЯНОТРИБО - 4. Трибология и технологии: Материалы междунар. науч.-практ. симпозиума. -Рыбинск, 1997. - С. 77 - 80.

33. Суслов А.Г., Горленко А.О. Технологическое обеспечение закономерного изменения качества криволинейных поверхностей трения деталей машин // Наука и технологии на рубеже XXI века: Материалы междунар. науч.-техн. конф. / Под ред. И.П. Филонова, Е.П. Сапейкина, Г.Я. Беляева. - Минск, - 2000. - С. 144 - 145.

34. Суслов А.Г., Горленко А.О., Сухарев С.О. Повышение износостойкости деталей машин электромеханической обработкой // Современные материалы, технологии, оборудование и инструменты в машиностроении: Материалы междунар. науч.-техн. конф. - Киев, 2000. -С. 82 - 83.

35. Суслов А.Г. и др. Повышение долговечности криволинейных поверхностей трения / А.Г. Суслов, А.О. Горленко, Д.Н. Финатов, JT.A. Захаров, В.А. Маслюков // Надежность и качество 2002: Тр. междунар. симпозиума. -Пенза, 2002. - С. 433 - 436.

36. Тихомиров В.П., Горленко А.О. Контактное взаимодействие сферы с шероховатой поверхностью // Проблемы машиностроения и надежности машин. -1994. - №1. - С. 52 - 58.

37. Тихомиров В.П., Горленко O.A., Горленко А.О. Фронтальная модель контакта шара с шероховатой поверхностью // Механика и физика фрикционного контакта. - Тверь, 1998. - С. 8 - 14.

38. Тихомиров В.П., Горленко А.О. Оценка формы изнашиваемых сферических поверхностей // Трение и износ. - 2000. - Т. 21. - №4. - С. 345 - 349.

39. Тихомиров В.П., Горленко А.О., Костенко Р.П. Технологическое обеспечение геометрии криволинейного профиля деталей при изнашивании // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 2001. - № 2. - С. 68 - 76.

40. Тихомиров В.П., Горленко А.О. Выбор рациональных форм изнашиваемых деталей с криволинейными поверхностями // Справочник. Инженерный журнал. - 2002. - № 8. - С. 5 -10.

41. Горленко А.О. Технологическое повышение долговечности деталей с криволинейными поверхностями // Справочник. Инженерный журнал. - 2003. -№4. - С. 60 - 62.

ГОРЛЕНКО АЛЕКСАНДР ОЛЕГОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ С КРИВОЛИНЕЙНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ ТРЕНИЯ

Подписано в печать 13.05.03

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Офсетная печать. Печ. л. 2. Уч.-изд. л. 2. Т. 100 экз. Заказ 293. Бесплатно.

Брянский государственный технический университет. 241035, г. Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7.

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16 .

~СГ/Ц

Р 1 0 7 * Ь

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Горленко, Александр Олегович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ С КРИВОЛИНЕЙНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ ТРЕНИЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Применение деталей с криволинейными поверхностями трения в машинах.

1.2. Контактное взаимодействие криволинейных поверхностей трения.

1.3. Трение и изнашивание пар с криволинейными профилями рабочих поверхностей.

1.4. Конструкторско-технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин.

1.5. Технологические методы повышения износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения.

1.6. Выводы, цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методология проведения теоретических исследований.

2.2. Методология проведения экспериментальных исследований.

2.2.1. Материалы, образцы, детали.

2.2.2. Проведение испытаний на изнашивание.

2.2.3. Методы определения параметров качества поверхностного слоя и эксплуатационных показателей.

2.3. Технологические методы упрочнения криволинейных поверхностей.

2.3.1. Установка для электромеханической обработки.

2.3.2. Инструментальная и технологическая оснастка.

ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ.

3.1. Обобщенная модель для представления формы сложно описываемых криволинейных поверхностей.

3.2. Контактное взаимодействие трущихся криволинейных поверхностей.

3.2.1. Контакт выпуклой и вогнутой сфер.

3.2.2. Контакт кулачковой поверхности с толкателем, имеющем форму плоской тарелки.

3.3. Закономерности изнашивания криволинейных поверхностей трения.

3.3.1. Выбор рациональных форм изнашиваемых деталей с криволинейными поверхностями.

3.3.2. Оценка формы изнашиваемых элементарных криволинейных поверхностей трения.

3.3.3. Установление требуемой закономерности изнашивания для элементарных криволинейных поверхностей трения.

3.4. Модель изнашивания криволинейных поверхностей трения.

3.5. Закономерности изменения параметров качества криволинейных поверхностей трения в зависимости от заданного закона изнашивания вдоль их образующих.

3.6. Взаимосвязь износостойкости с параметрами качества поверхностного слоя и условиями трения.

Выводы.

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ЗАКОНОМЕРНОГО ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА

КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ.

4.1. Система формирования параметров качества и эксплуатационных свойств криволинейных поверхностей трения при упрочняющей обработке.

4.2. Формирование качества поверхностного слоя при упрочняющей обработке.

4.3. Закономерности изменения режимов в процессе обработки в зависимости от законов изменения параметров качества криволинейных поверхностей.

4.4. Сравнительный анализ применения технологических методов с целью обеспечения закономерно изменяющегося качества и износостойкости криволинейных поверхностей.

Выводы.

ГЛАВА 5. УСТАНОВЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С УСЛОВИЯМИ ИХ ОБРАБОТКИ.

5.1. Сравнительный анализ методов моделирования в триботехнологических исследованиях.

5.2. Математико-статистический подход к описанию взаимосвязи износостойкости поверхностей трения с условиями их обработки

5.3. Применение метода нейросетевого моделирования к процессу формирования эксплуатационных свойств криволинейных поверхностей трения при упрочняющей обработке.

5.4. Испытания на нейросетевой модели. Результаты экспериментальной проверки модели.

Выводы.

ГЛАВА 6. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАКОНОМЕРНОГО ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ.

6.1. Автоматизированная система управления режимами электромеханической обработки (АСУ ЭМО) в процессе упрочнения криволинейных поверхностей (общая схема).

6.2. АСУ ЭМО на основе функциональных преобразователей.

6.3. АСУ ЭМО с использованием репрограммируемых постоянных запоминающих устройств (РПЗУ).

6.4. АСУ ЭМО с управлением от персональной ЭВМ.

6.5. Адаптивная система управления процессом ЭМО.

Выводы.

ГЛАВА 7. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

7.1. Пара трения «сателлит - чашка корпуса дифференциала».

7.2. Пара трения «сферическая опора - корпус».

7.3. Узел трения «кулачковый вал - толкатели».

7.4. Расчет экономической эффективности.

Выводы.

Введение 2003 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Горленко, Александр Олегович

Для большого числа деталей, работающих в условиях трения скольжения, долговечность определяется не столько самой величиной износа, сколько закономерностью изнашивания вдоль образующих поверхностей трения. К таким деталям относятся, в частности, детали сферических сопряжений (дифференциалов, сферических опор), кулачковых пар трения и другие детали со сложными профилями, широко применяемые в различных механизмах авиационной, автомобильной, строительной техники, робототехники, общего машиностроения. Особенностью их работы является неравномерность распределения рабочих давлений и скоростей скольжения, что приводит к неравномерному износу вдоль образующей поверхности контакта, потере первоначальной геометрической формы, а в результате - к ухудшению работоспособности и уменьшению долговечности пары трения в целом, что не учитывается в настоящее время как при проектировании, так и при изготовлении изделий. Это приводит к снижению конкурентоспособности выпускаемой продукции и неоправданным расходам на ремонт.

Эксплуатационные показатели деталей с криволинейными поверхностями трения, в частности износостойкость, во многом определяются параметрами качества их поверхностных слоев (характеристики отклонений формы, волнистости, шероховатости, физико-механические свойства), которые формируются в процессе производства. Возникает необходимость в совершенствовании методов технологического воздействия на поверхностный слой деталей таких пар трения. Улучшение эксплуатационных показателей и повышение качества поверхностных слоев сдерживается в настоящее время отсутствием научно обоснованных методик расчета на изнашивание, выбора и нормирования параметров качества криволинейных поверхностей сопрягаемых деталей, а также методов и режимов их упрочняющей и отделочной обработок, в частности по критерию износостойкости. В этой связи безусловно актуальными являются исследования, направленные на решение задач по технологическому обеспечению эксплуатационных показателей пар трения с криволинейными поверхностями на основе выбора рациональных технологических способов обработки по критерию износостойкости. Наиболее перспективной в этом отношении является упрочняюще-отделочная обработка, с помощью которой представляется возможным осуществить создание закономерно изменяющегося качества поверхностных слоев контактирующих криволинейных поверхностей с целью обеспечения закономерного и минимального по величине износа вдоль их образующих.

Целью работы является повышение износостойкости криволинейных поверхностей трения деталей машин на основе определения и технологического обеспечения закономерно изменяющегося качества их поверхностных слоев и интенсивности (скорости) изнашивания.

В качестве объекта исследований приняты детали узлов трения машин с криволинейными поверхностями, работающие в условиях скользящего контакта и граничного трения, в частности, детали дифференциала заднего моста автомобилей, сферических опор вращения, распределительных валов двигателей внутреннего сгорания. Объектом исследований явились также технологические методы обработки, в частности электромеханическое упрочнение, алмазное выглаживание и точение, с помощью которых представляется возможным осуществить создание закономерно изменяющегося качества поверхностных слоев контактирующих криволинейных поверхностей деталей машин с целью обеспечения закономерного и минимального по величине износа вдоль их образующих.

При выполнении работы применяли современные методы оценки параметров качества поверхностного слоя деталей, а также показателей, характеризующих их износостойкость.

Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

5. Разработать автоматизированные системы технологического обеспечения закономерно изменяющегося качества поверхностного слоя при упрочняющей обработке.

6. Разработать рекомендации по использованию результатов исследований в практике.

Научная новизна работы заключается в следующем:

3. Разработан методологический подход к обеспечению закономерного * изнашивания криволинейных поверхностей вдоль их образующих на основе теоретического определения и технологического обеспечения изменяющегося качества поверхностных слоев сопряженных деталей.

4. Предложен подход выявления непосредственной взаимосвязи износостойкости криволинейных поверхностей трения с условиями их упрочняющей обработки на основе использования метода нейросетевого моделирования.

Автор защищает следующие основные положения:

• решение научной проблемы повышения долговечности криволинейных 4 поверхностей трения деталей машин на основе технологического обеспечения закономерно изменяющегося качества их поверхностных слоев;

• возможность технологического обеспечения закономерного изменения параметров качества и интенсивности (скорости) изнашивания криволинейных поверхностей трения вдоль их образующих путем закономерного изменения режимов обработки, в частности плотности тока при ЭМО, нормальной силы при алмазном выглаживании и подачи при точении.

Практическая ценность работы:

2. разработаны жесткие и гибкие автоматизированные системы, позволяющие обеспечивать закономерное изменение параметров качества криволинейных поверхностей при электромеханической обработке

ЭМО), которые могут быть использованы в машиностроении для различных типов производств (от единичного до массового).

3. На основе разработанного методологического подхода представляется возможным создавать узлы трения машин с закономерным изнашиванием трущихся криволинейных поверхностей в процессе эксплуатации, исходя из функционального назначения деталей, их соединений и узла в целом.

4. Разработанные рекомендации позволяют повысить износостойкость деталей с криволинейными поверхностями трения (в частности сферических соединений, кулачковых пар трения) в 1,5-2 раза и более и являются эффективным способом повышения долговечности деталей машин.

Использование результатов исследований позволяет повысить долговечность деталей с криволинейными поверхностями трения (в частности сферических сопряжений, кулачковых пар трения), работающих в условиях скользящего контакта при граничной смазке, в 1,5 - 2 раза и более за счет технологического обеспечения закономерно изменяющегося качества их поверхностных слоев и является эффективным способом повышения эксплуатационных показателей деталей машин.

Заключение диссертация на тему "Технологическое повышение износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

8. Выявлены области применения и возможности технологических методов обработки в обеспечении закономерного изнашивания криволинейных поверхностей трения, в частности чистовое точение позволяет изменять интенсивность изнашивания криволинейных поверхностей в пределах 10-40%, алмазное выглаживание — 20-70%, электромеханическая обработка - 20-250%.

9. Использование результатов исследований позволяет повысить долговечность деталей с криволинейными поверхностями, в частности сферических сопряжений, кулачковых пар трения, в 1,5-2 раза и более.

Результаты выполненных исследований нашли применение на ряде промышленных предприятий машиностроения и автомобилестроения, а также в учебном процессе вузов, и позволили получить значительный экономический эффект.

Библиография Горленко, Александр Олегович, диссертация по теме Технология машиностроения

1. Артамонов В.Н. Долговечность самосмазывающихся сферических шарниров по критерию износа: Дисс. канд. техн. наук. М., 1987. - 198 с.

2. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. М.: Машиностроение, 1989. - 200 с.

3. Барзов А.А. Обеспечение надежности режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1992. - 60 с.

4. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии. М.: Машиностроение, 1986. - 360 с.

5. Билик Ш. М. Макрогеометрия деталей машин. М.: Машиностроение, 1972. - 344 с.

6. Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, 1963. - 232 с.

7. Бирюков Б.Н. Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки. М.: Машиностроение, 1981. - 128 с.

8. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. М., Машиностроение, 1968. - 543 с.

9. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. Моделирование трения и изнашивания в машинах. -М.: Машиностроение, 1981.-191 с.

10. Браунли К.А. Статистическая теория и методология в науке и технике. М.: Наука, 1977. - 407 с.

11. Бурыкин В.В., Хандожко А.В., Горленко А.О. Технология изготовления и повышение стойкости вырубных пуансонов// Технологическое повышение надежности и долговечности деталей машин и инструментов. Брянск, 1990. - С. 110-116.

12. Буше Н.А., Копытько В.В. Совместимость трущихся поверхностей. -М.: Наука, 1981.- 127 с.

13. Верхотуров А.Д., Муха И.М. Технология электроискрового легирования металлических поверхностей. Киев: Техника, 1982 - 181 с.

14. Галушкин А.И. Современные направления развития нейрокомпьютерных технологий в России/Юткрытые системы. 1997. -№ 4,- С. 25-28.

15. Гарбар И.И. О структуре и строении поверхностных слоев сопряженных материалов трущихся пар//Трение и износ. 1990. - Т. 11. -№4.-С. 581-593.

16. Гаркунов Д.Н. Триботехника.-М.: Машиностроение, 1985.^424 с.

17. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безысносность). М.: Изд-во МСХА, 2001.-616 с.

18. Гдалевич А.И. Финишная обработка лепестковыми кругами. М.: Машиностроение, 1990. - 112 с.

19. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций: Пер. с англ. М.: Мир, 1973. - 280 с.

20. Гольд Б.В. и др. Прочность и долговечность автомобиля/Б.В. Гольд, Е.П. Оболенский, Ю.Г. Стефанович и др.-М.: Машиностроение, 1974.-329 с.

21. Горбань А.Н. Обучение нейронных сетей. М.: СП Параграф, 1990. -54 с.

22. Горленко А.О. Повышение износостойкости кулачковых поверхностей трения//Повышение качества машин, технологической оснастки и инструментов: Юбилейный сб. науч. труд, посвященный 70-летию БГТУ, 1999. С. 62-66.

23. Горленко А.О. Технологическое повышение износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения//Справочник. Инженерный журнал. 2000. - № 2. - С. 7-9.

24. Горленко А.О. Обеспечение качества деталей машиностроительного производства электромеханической обработкой (ЭМО) // Сборник трудов междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы и опыт обеспечения качества в производстве и образовании». Тула, 2001. С. 219-222.

25. Горленко А.О. Технологическое повышение долговечности деталей трибосопряжений с криволинейными поверхностями // Качество машин: Сб. тр. 4-й междунар. науч.-техн. конф. / Под общ. ред. А.Г. Суслова: В 2 т. -Брянск, 2001. Т.2. - С. 34 - 35.

26. Горленко А.О. Инженерия криволинейных поверхностей трения // Справочник. Инженерный журнал. 2001. - № 10. - С. 6 - 7.

27. Горленко А.О. Инженерия поверхностей деталей машин с криволинейными профилями // Инженерия поверхности и реновация изделий: Материалы 2-й междунар. науч.-техн. конф., 28-30 мая 2002 г., г. Ялта. Киев: ATM Украины, 2002. - С. 28 - 31.

28. Горленко А.О. Ресурсное обеспечение качества деталей с криволинейными поверхностями трения // Сертификация и управление качеством продукции: Материалы 2-й междунар. науч.-техн. конф., 21-23 мая, г. Брянск. Брянск, 2002. - С. 88 - 89.

29. Горленко А.О. Повышение долговечности деталей с криволинейными поверхностями трения нетрадиционной технологией // Сб. науч. тр. междунар. конф. «Нетрадиционные методы обработки». Воронеж, 2002.-4.2.-С. 7- 15.

30. Горленко А.О., Симкин А.З. Повышение долговечности деталей дифференциала 1,5 тонного грузового автомобиля // Проблемы повышения качества, надежности и долговечности деталей машин и инструментов. -Брянск, 1992.-С. 5-10.

31. Горленко А.О., Симкин А.З. Установка для импульсного электромеханического упрочнения деталей // Информационный листок175.93. — Брянск: Брянский межотраслевой центр научно-технической информации, 1993. 4 с.

32. Горленко А.О., Симкин А.З. Установка для испытания на трение и износ сферических узлов // Информационный листок № 174-93. Брянск: Брянский межотраслевой центр научно-технической информации, 1993. - 4 с.

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

34. Гринвуд Д.А., Трипп Д.Х. Упругий контакт шероховатых сфер// Прикладная механика. 1967-Т. 34. -№ 4. - С. 7-13.

35. Гудков В.В., Петров Н.А. Перспективы использования электрофизических, электрохимических и комбинированных методов формообразования поверхностей деталей в машиностроении. М.: НИИмаш, 1981.-64 с.

36. Гуревич Д.А. и др. Исследование процесса трения в эндопротезе тазобедренного сустава//Трение и износ. 1983. - Т.4. -№ 2. - С. 281-285.

37. Гуревич Д.А., Клейман А.Н., Насонкин В.И. Трение и износ различных материалов, предназначенных для эндопротезов суставов//Современные методы и средства измерения внешнего трения: Науч. тр. ВНИИФТРИ, 1980. С. 53-55.

38. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. JL: Энергоатомиздат, 1988. - 386 с.

39. Дальский A.M. и др. Технологическая наследственность в машиностроительном производстве/ A.M. Дальский, Б.М. Базров, А.С. Васильев и др.; Под ред. A.M. Дальского. М.: Изд-во МАИ, 2000. -364 с.

40. Дальский A.M. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин. М.: Машиностроение, 1975. - 223 с.

41. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970.-227 с.

42. Демкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. -М.: Машиностроение, 1981. -244 с.

43. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989.-510 с.

44. Домбровский Г.Г. Электроимпульсное упрочнение чистовых инструментов /Новое в электрофизической и электрохимической обработке материалов. JL: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1972. - С. 201-202.

45. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973.-392 с.

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

47. Дроздов Ю.Н. К расчету на износ (долговечность) самосмазывающихся радиальных сферических шарнирных подшипников // Вестник машиностроения. — 1983. — № 8. С. 5-9.

48. Дроздов Ю.Н. К оценке долговечности металлических радиальных сферических подшипников с пластичным смазочным материалом//Вестник машиностроения. 1983. - № 12. - С. 13-17.

49. Дроздов Ю.Н., Артамонов В.Н. Расчет сферических шарнирных подшипников//Вестник машиностроения. 1985. - № 2. - С. 17-20.

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

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

52. Дроздов Ю.Н., Усов С.Б. Использование комбинированных технологических методов обработки для повышения износостойкости деталей машин//Вестник машиностроения. 1985. - № 10. - С. 9-10.

53. Дунин-Барковский И.В., Карташова А.И. Измерение и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. М.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

54. Зарипов М.Ф., Ураксеев М.А. Функциональные преобразователи перемещений. -М.: Машиностроение, 1976. 133 с.

55. Захаров С.М., Жаров И.А. Методология моделирования сложных трибосистем // Трение и износ. 1988. - Т. 9. - № 5. - С. 825-833.

56. Иванов Г.П. Технология электроискрового упрочнения инструментов и деталей машин. М.: Машгиз, 1961. - 302 с.

57. Илсумс М.М., Рудзит Я.А. Исследование упругого контакта шероховатой сферы с плоскостью//Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин. Рига, 1974. - Вып. 3. - С. 137-150.

58. Качество машин: Справ.: В 2 т. / А.Г. Суслов, Э.Д. Браун, Н.А. Виткевич и др. М.: Машиностроение, 1995. - Т.1. - 256 с.

59. Качество машин: Справ.: В 2 т. / А.Г. Суслов, Ю.В. Гуляев, A.M. Дальский и др. М.: Машиностроение, 1995. - Т.2. - 430 с.

60. Кершенбаум В.Я. Механическое формирование поверхностей трения. М.: Машиностроение, 1987. - 232 с.

61. Кеглин Б.Г., Тихомиров В.П., Гольдрин A.JI. Применение метода статистического моделирования (Монте-Карло) для исследования вероятностных характеристик трибосопряжений // Трение и износ. 1981. -Т. 2,-№2.-С. 361-365.

62. Когаев В.П. Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение, 1985. -224 с.

63. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин. М.: Высш. шк., 1991. - 319 с.

64. Комбалов B.C. Оценка триботехнических свойств контактирующих поверхностей. М.: Наука, 1983. - 136 с.

65. Колесников К.С. и др. Технологические основы обеспечения качества машин/ К.С. Колесников, Г.Ф. Баландин, A.M. Дальский и др. М.: Машиностроение, 1990. - 256 с.

66. Костецкий Б.И. и др. Поверхностная прочность материалов при трении/Б.И. Костецкий, И.Г. Носовский, А.К. Караулов и др. Киев. Техника, 1976. - 296 с.

67. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1978. - 528 с.

68. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин. М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

69. Куликовский Л.Ф., Конюхов Н.Е., Медников Ф.М. Трансформаторные функциональные преобразователи с профилированными вторичными контурами. М.: Энергия, 1971. - 102 с.

70. Левина З.М., Решетов Д.Н. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение, 1971. - 264 с.

71. Лившиц А.Л. и др. Электроимпульсная обработка металлов / А.Л.Лившиц, А.Г. Кравец, И.С. Рогачев и др. М.: Машиностроение, 1967. -293 с.

72. Лившиц A.J1., Отто М.Ш. Импульсная электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1983.-351 с.

73. Лившиц А.Л., Рогачев И.С., Отто М.Ш. Генераторы импульсов. -М.: Энергия, 1970. 224 с.

74. Машиностроение. Энциклопедия. Т. III-3. Технология изготовления деталей машин/ A.M. Дальский, А.Г. Суслов, Ю.Ф. Назаров и др.; Под общ. ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение, 2000. - 840 с.

75. Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV-3. Надежность машин/ В.В. Клюев, В.В. Болотин, Ф.Р. Соснин и др.; Под общ. ред. В.В. Клюева. -М.: Машиностроение, 1998. 592 с.

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

77. Методические рекомендации по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса/Бюллетень нормативных актов министерств и ведомств СССР. 1988. - № 7. - С. 10-20.

78. Михин А.Н. Зависимость сближения между шероховатыми поверхностями контактирующих тел от нагрузки при упругом контакте//Трение и износ. 1990. - Т. 11. - № 2. - С. 328-331.

79. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел. М.: Машиностроение, 1977.-221 с.

80. Моррисон С. Химическая физика поверхности твердого тела. М.: Мир, 1980.-488 с.

81. Мур Д. Основы и применения трибоники. М.: Мир, 1978.488 с.

82. Надежность машиностроительной продукции: Практическое руководство по нормированию, подтверждению и обеспечению. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 328 с.

83. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхности пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. - 152 с.

84. Парриш П. и др. Обработка поверхности и надежность материалов / П. Парриш, X. Херглотц, Дж. Хадсон и др. М.: Мир, 1984.-192 с.

85. Подзей А.В. и др. Технологические остаточные напряжения/А.В. Подзей, A.M. Сулима, И.И. Евстигнеев и др. М.: Машиностроение, 1973. -216с.

86. Польцер Н., Майонер Ф. Основы трения и изнашивания. М.: Машиностроение, 1984. - 264 с.

87. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978.592 с.

88. Пуховский Е.С., Гавриш А.П., Грищенко Е.Ю. Обработка высокопрочных материалов. Киев: Техника, 1983. - 134 с.

89. Радин Ю.А., Суслов П.Г. Безысносность деталей машин при трении. Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1989. - 229 с.

90. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник/Под общ. ред. В.М. Великанова. Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1990. - 421 с.

91. Рудзит Я.А. Микрогеометрия и контактное взаимодействие поверхностей. Рига: Зинатне, 1975. - 210 с.

92. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. - 212 с.

93. Рыжов Э.В. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин. Киев: Наук, думка, 1984. - 272 с.

94. Рыжов Э.В., Горленко О. А. Математические методы в технологических исследованиях. Киев: Наук, думка, 1990. - 184 с.

95. Рыжов Э.В., Суслов А.Г., Улашкин А.П. Комплексный параметр для оценки состояния поверхности трения//Трение и износ,- 1980. Т. 1. -№ 3,-С. 436-439.

96. Рыжов Э.В., Суслов А.Г., Улашкин А.П. Технологическое обеспечение комплексного параметра для оценки свойств поверхностей трения//Вестник машиностроения, 1981.-№ 9.- С.52-54.

97. Рыжов Э.В., Суслов А.Г., Федоров В.П. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. — М.: Машиностроение, 1979. 176 с.

98. Свириденок А.И. и др. О фактической площади контакта шероховатых сфер/А.И. Свириденок, Т.В. Корочкина, М.И. Петроковец и др.// Трение и износ. 1985. - Т. 6. - № 1. - С. 20-26.

99. Свириденок А.И. и др. Акустические и электрические методы в триботехнике/ А.И. Свириденок, Н.К. Мышкин, Т.Ф. Калмыкова и др. -Минск: Наука и техника, 1987. 280 с.

100. Смелянский В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 2002. - 300 с.

101. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000. - 320 с.

102. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение контактной жесткости соединений. М.: Наука, 1977. - 102 с.

103. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. М.: Машиностроение, 1987. - 208 с.

104. Суслов А.Г. К вопросу трения и изнашивания деталей машин//Трение и износ. 1990. - Т.11. - № 5. - С. 801-807.

105. Суслов А.Г., Горленко А.О. Контактное взаимодействие сферических пар трения // Трение и износ, 1994. Т. 15. - № 4. - С. 595-601.

106. Суслов А.Г., Горленко А.О. Повышение долговечности сферических пар трения // Новые технологии: Тр. междунар. науч.-техн. конф. Харьков, 1993. - С. 220-224.

107. Суслов А.Г., Горленко А.О. Электромеханическая обработка/ Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. / Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова 5-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 2001. - Т.2. - С. 553-562.

108. Суслов А.Г., Горленко А.О. Технологическое обеспечение закономерного изнашивания криволинейных поверхностей трения // Трение и износ. 2000. - Т. 21. - № 6. - С. 606 - 611.

109. Суслов А.Г., Горленко А.О., Кочуев И.И., Финатов Д.Н., Майстровский Л.Б. Гибкая цифровая мехатронная автоматизированная система управления электромеханическим упрочнением деталей с криволинейными поверхностями // Мехатроника. 2000. - № 4. - С. 19-23.

110. Суслов А.Г., Горленко А.О., Кочуев И.И., Финатов Д.Н., Майстровский Л.Б. Мехатронные системы автоматизированной электромеханической обработки деталей с криволинейными поверхностями // Мехатроника. 2000. - № 3. - С.45-47.

111. Суслов А.Г., Горленко А.О., Симкин А.З. Повышение долговечности кулачковых пар трения II Трение и износ. 1997. - Т. 18. -№ 3. - С. 395-398.

112. Суслов А.Г., Горленко А.О., Сухарев С.О. Электромеханическая обработка деталей машин // Справочник. Инженерный журнал. 1998. - № 1. -С. 15-18.

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

114. Суслов А.Г., Тихомиров В.П., Шалимов П.Ю., Горленко А.О. Нейросетевое моделирование процесса формирования эксплуатационных свойств деталей при упрочняющей обработке // Справочник. Инженерный журнал. 2000. - № 10. - С .8-11.

115. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т. / Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. М.: Машиностроение-1, 2001. - Т. 1. - 912 е.; Т. 2. - 905 с.

116. Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве. М.: Машиностроение, 1989.-296 с.

117. Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. М.: Машиностроение, 1988. -240 с.

118. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Машиностроение, 1979. - 560 с.

119. Тихомиров В.П. Имитационное моделирование контактного взаимодействия деталей машин с шероховатыми поверхностями//Трение и износ. 1990.-Т.П.-№4.-С. 609-614.

120. Тихомиров В.П., Горленко А.О. Контактное взаимодействие сферы с шероховатой поверхностью // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1994. - № 1. - С. 52-58.

121. Тихомиров В.П., Горленко А.О. Оценка формы изнашиваемых сферических поверхностей // Трение и износ. 2000. - Т.21. - № 4. - С.345-349.

122. Тихомиров В.П., Горленко А.О. Выбор рациональных форм изнашиваемых деталей с криволинейными поверхностями // Справочник. Инженерный журнал. 2002. - № 8. - С. 5-10.

123. Тихомиров В.П., Горленко А.О., Костенко Р.П. Технологическое обеспечение геометрии криволинейного профиля деталей при изнашивании // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2001. - № 2 - С. 68-76.

124. Тихомиров В.П., Горленко О.А., Горленко А.О. Фронтальная модель контакта шара с шероховатой поверхностью // Механика и физика фрикционного контакта. Тверь, 1998. - С. 8-14.

125. Трение, изнашивание и смазка: Справочник / Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина. М.: Машиностроение, 1978. - Кн. 1 - 400 с.

126. Трение, изнашивание и смазка: Справочник / Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина. М.: Машиностроение, 1979. - Кн. 2 - 358 с.

127. Тышкевич В. А., Машков Ю.К. Расчет долговечности сферического сопряжения на основе ускоренного испытания на износ//Вестник машиностроения. 1973. - № 4. - С. 24-27.

128. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника. — М.: Мир, 1992. —225 с.

129. Федоров В.П., Кельнер А.А. Автоматизированная система определения параметров шероховатости поверхностей деталей машин// Измерительная техника. 1987. — № 12. - С. 23-24.

130. Фолкенбери JI. Операционные усилители и линейные схемы. М.: Мир, 1986.-246 с.

131. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения. М.: Машиностроение, 1984. - 224 с.

132. Хасуй А., Морикаги О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985. -240 с.

133. Хворостухин JI.A. и др. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением/ JI.A. Хворостухин, С.В. Шишкин, А.П. Ковалев, Р.А. Ишмаков. -М.: Машиностроение, 1980. 63 с.

134. Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента. М.: Мир, 1967.-406 с.

135. Хубка В. Теория технических систем. М.: Мир, 1987. - 208 с.

136. Хьюстон А. Дисперсный анализ. М.: Статистика, 1971. - 88 с.

137. Чеповецкий И.Х. и др. Триботехнология формирования поверхностей. Киев: Наук, думка, 1980. - 232 с.

138. Чижик С.А. О критерии шероховатости при оценке характеристик герцевского контакта // Трение и износ. 1987. - Т. 8. - № 4. - С. 724-728.

139. Чихос X. Системный анализ в трибонике. М.: Мир, 1982.-352 с.

140. Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. JL: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1982. — 248 с.

141. Шнейдер Ю.Г. Технология финишной обработки давлением: Справочник. СПб.: Политехника, 1998. - 414 с.

142. Шульц В.В. Форма естественного износа деталей машин и инструмента. JL: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1990. - 208 с.

143. Яценко В.К. и др. Повышение несущей способности деталей машин алмазным выглаживанием/В.К. Яценко, Г.З. Зайцев, В.Ф. Притченко и др. -М.: Машиностроение, 1985. 232 с.

144. Ящерицын П.И. Технологическая наследственность и эксплуатационные свойства шлифованных деталей. Минск: Наука и техника, 1971. - 210 с.

145. Ящерицын П.И., Рыжов Э.В., Аверченков В.И. Технологическая наследственность в машиностроении. Минск: Наука и техника, 1977. -256 с.

146. Bowden F.P., Tabor D. Friction. An introduction to Tribology. -London. Heinemann, 1973. 178 p.

147. Cochran W.G., Cox G.M. Experimental Designs. New York, London, Sydney: John Wiley and Sons, Inc., 1957. - 617 p.

148. Hailing J. Introduction to Tribology. London: Wykeham Publications Ltd., 1976,- 158 p.

149. Tribology Handbook/ Edited by M.I. Neale. London: Butterworths, 1973.-816 p.

150. Wear control handbook/ Edited by Peterson M.B. and Winer W.O. -New-York: The ASME, 1980.-232 p.

Похожие работы

Машиностроение и машиноведение
05.02.00