автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Теория и метод проектирования эффективных опор возвратно-вращательного движения

Сф!^ГЕ1ЕЩРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ- ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

1 О МАО 1093

На правах рукописи АКСЮТЕНКОВ Владимир Тимофеевич

ТЕОШЯ И МЕТОД- ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ОПОР " ВОЗВРАТНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ.

Специальность 05.02.02 - машиноведение и

детали машин.

АВТОРЕФЕРАТ . диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург, 1993 г.

Работа- выполнена в Брянском сельскохозяйственном институте

Официальные оппоненты: , доктор технических наук,

профессор ШУЛЬЦ В.В.

заслуженный изобретатель РСФСР, доктор технических наук, профессор ДЛОУГИЙ В.В.

. доктор-технических наук, профессор ТИМОФЕЕВ Б.П.

Ведущая организация: Научно-исследовательски" институт

транспортного и путевого машиностроени

Зашата состоится " " ___________ 1993 г.

на заседании специализированного Совета по присуждений ученой степени доктора технических наук в. Санкт-Петербургском Государственном техническом университете Д.063.38.07 в т6.00 aya. 439 .1 учебного корпуса.

Апрес- университета: 19525], Санкт-Петербург, ул.Политехническая, 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "______" _________ 1993 г.

Учены* секретарь специализированного Совета к.т.н., доцент

В.И.Лебедев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Одной из проб-м современного машиностроения является отсутствие теории и меда проектирования тяжелонагруженных опор возвратно-вращатель-го движения с гарантированно сниженной величиной трения,..изно- ■' --К-Д ру г_их__о три цат е л ьн ых Факторов.

Опоры су^ддаёгаШиптотазателяьщ_по одному или нескольким раметрам будем называть эффективными опорамиТ ' -——.

В качающихся звеньях малин чаде всего применяются опори ольжения. Б период проектирования таких опор характеристики териалов выбирают из справочной литературы. При испытаниях тя-лонагруженных опор замеренный коэффициент трения оказывается полтора-два раза вше справочного. Например, коэффициент тре-я пары бронза-сталь в сферических опорах скольжения люлечного двешивания опытного тепловоза ТЭМ-7 оказался равным 0,21 при ыве из состояния покоя и 0,16 при движении, в то время как в равочниках его значение 0,1.-Дополнительный момент сопротивле-я повороту телекек от трения з подвесках превысил допустимые счетные значения, в результате чего из-за опасения схода локо-' тива с рельсов пришлось искать другое техническое решение.

Одним из существенных-недостатков гусеничных сельскохозяй-венных тракторов является ограниченный срок службы гусеничных пей. По;шричине износа проушин и пальцев цепи приходится заметь ежегодно, а пальцы два раза в год.

Почти такое яе положение с шарнирами реактивных тяг трех-ных автомобилей, особенно работающих а сельскохозяйственном, оизводстве в условиях бездорожья, грязи или высокой запнлен-сти так как при повышенных амплитудах колебаний и абразивнос-за счет попадания пыли в зону трения, интенсивность износа зрастает.

Быстрый износ цилиндрических шарниров скольжения наблюдает: в стойках, на которых установлены лотки качающихся конвейе-в, работающих на горнообогатнтельных предприятиях.

Существующие конструкции муфт, не считая шарниры Гуна, пускают сравнительно небольшую несоосность соединяемых валов. :я исключения трудоемкой операции по центровке конструктивно 'Осных валов, а также при колебаниях несоосности в процессе ра~ 'Ты, возникающих из-за нежесткости конструкции, например а бу-|вых установках, в качестве муфт применяют карданные валы с щшипникачи качения. При небольшой несоосности соединяемых' зал

лов в зонах контакта тел качения с крестовиной и кольцами наряду с пластическими деформациями имеет место *ретинг-кор-розия, «то является также отрицательным Фактором в работе му*ты.

Обеспечить устойчивое снижение трения в тяжелонагрузкенных опорах скольжения на данном этапе развития производства не , упается по следующим причинам:

- отсутствуют антифрикционные материалы, допускавшие высокие удельные давления;

- на промышленных предприятиях очень мало точного оборудования, позволяющего повысить Фактическую площадь контакта пары трения;

- недостаточное количество квалифицированных кадров, спо-' собннх выполнить эту работу)

Таким образом, проблема повышения эффективности опор качающихся звеньев машин актуальна и требует научного исследования и технического решения.

Цель работы- разработать теоретические положения и метод проектирования зМективных опор возвратно-вра-цательно-го движения, позволяющих снизить отрицательные Факторы существ! ющих опор.

Объект исследований. Снижение трения и износа в опорах может быть решено различными способами.

Один из реальных путей решения проблемы на современном этапе- это разработка теории и метода проектирования

принципиально новых опор, в основу которых положено взаимодействие внешней и внутренней поверхностей различных радиусов. Суть заключается в следующем .

Если радиус внутренней (вогнутой) цилиндрической или сферической поверхности будет существенно больше радиуса внешней Iвыпуклой) поверхности, то при угловом отклонении одного кэ звеньев без разрыва контакта происходит не скольиение, а перекатывание. Контактные напряжения при равных нагрузочных характеристиках и габаритных размерах в таких опорах в два-три раза ниже, чем в-подшипниках качения. Трение по сравнению с-опорами скольжедия благодаря применению перекатывания резко уменьшаете*

'Методы и-с следований. В работе использованы методы из аналитической геометрии, диМвренциальной геометрии, теории колебаний, теории механизмов и машин, деталей машин, теории вероятностей.

Задачи исследования.' I) Провести теоретический анализ и разработать-метод проектирования еысших кинематических пар с ограниченной подвижностью;

2> Разработать основы общей теории эффективных опер для ■ знакопеременных нагрузок;

—:—3-1_Создать метод расчета и проектирования эффективных эпор для наиболее распространеннвх-типовух-узлов_машин.

Научная новизна. В основу теории при разра-Зотке метода проектирования эффективных опор положены впервые установленные автором математические закономерности, которые чогут быть сформулированы словесно в следующей редакции.

При возвратном перекатывании без скольжения внутри неподвижной окружности радиуса Й другой окружности радиуса Г и наоборот, имеется геометрическое место точек, жестко связанных с перекатываемой окружностью, траектория какдой из которых описывает волнистую линию, несущественно отличающуюся от прямой. Гак, например, если принять /* = 20 мл, Й/г = 1,5, то высота волны д - в зависимости от амплитуды угловых колебаний Утих равна: при = ТО0 О = 0,00р мм, при Утх =

20° В * О.ОТ8 мм, при И*«* =30° В = 0,09 мм.

В результате этих исследований удалось применить перекатывание с внутренним контактом в узлах, где одни звенья работают на растяжение, другие ка скатие, при этом обеспечить практически беззазорное соединение.

В диссертации разработана теория и метод проектирования эффективных опор, работающих как при одностороннем нагружении, ■ так и при знакопеременных нагрузках.

Это значительно расширило применение данного принципа в технике.

Практическая ценность. Общие теоретические положения и результаты исследований высших кинематических парузграничённоя подвижность» и опор для знакопеременных нагрузок позволили решить следующие практические задачи.

1. Разработать метод расчета оптимального варианта опор в люлечном подвешивании локомотивов и вагонов.

2. Предложить метод расчета и изготовления криволинейной поверхности опор в люлечном подвешивании локомотивов и вагоноз, чтобы получить нелинейную характеристику восстанавливающей силы.

3. Создать метод проектирования гусеничных•цепей с элементами ка чения в соединениях звеньев.

4. Применить поверхности качения .'..с внутренним, контактом в опорах возвратно-поступательного движения, которые могут "шть использованы в локомотивах, качающихся конвейерах и других машинах.

5. Исследовать возможность применения эффективных опор, работающих при знакопеременных нагрузках, ъ реактивных тягах автомобилей и локомотивов.

6. Разработать применительно к муфтам.конструкцию и метод расчета универсального шарнира, в котором вместо крестовин и подшипников применены замыкатели с коническими поверхностями качения, благодаря чему повышена нагрузочная способность шарнира.

Реализация результатов работы. ■ Усвоены промышленностью и серийно выпускаются более 10 лет люлечное подвешивание и опоры кузова локомотива ТЗМ-7. Проведены эксплуатационное испытания гусеничной цепи-с элементами качения в соединениях звеньев. Общи!* экономический эффект за 10 лет серийного производства составил 2,8 млн.рублей, максимальный годовой экономический эффект 660 тыс. рублей.

Апробация" работы . Результаты работы докладывались:

- на заседании научно-технического совета отдела динамики

• Всесоюзного научно-исследовательского тепловозного института, г.Коломна, Московской области, 1УУ9 г. ■

- на техническом совещании;.о,тдела путевых машин того же института, 19ЬУ г. .

. - на Всесоюзной конференции по' проблеме - Износостойкость машин, Брянск, 1991 г.

- на заседании научного семинара по трению и износу в машинах им. М.М.Хрущова в Институте машиноведения им. А.А.Благонравова А.,И. СССР, Москва,' 1УУ1 г.

- на научном семенаре ."Новые направления в области конструирования, расчета и применения подшипников качения и их узлов" в Институте электронного машиностроения, Москва, Г992 г.

- ка ежегодных научных конференциях по. проблемам агропромышленного комплекса Брянской области. Брянск1982-1992 г.г.

Публикации . Основное содержание диссертации изложено в 31) печатных работах, опубликованных в центральных журналах, материалах Всесоюзных и отраслевых конференций, межвузовских сборниках; В числе этих'работ 12 изобретений.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, десяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений

общим объёмом 314 страниц, содеркит~80тгасункозт-4£4-^абл1'щы-и--

приложений на 27 страницах.

Глава Т. АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ ШОРВОЗВРАТНО-БРАЩАГйЯЬниГи ДВИЖЕНИЯ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИИ.

В машиностроении широко применяются звенья, совершающие возвратно-вращательные движения. В опорах таких звеньев часе всего применяется скольжение. Из-за отсутствия антифрикционных материалов, допускающих высокие удельные давления, небольших скоростей скольжения, работы с остановками,несовершенства уплотнений и недостатка смазки они имеют высокий коэффициент трения и быстро изнашиваются.

Изучением трения занимались выдающиеся ученые: Аристотель, Леонардо да Винчи, Галилей, Ньютон, Амонтон, Кулон, Эйлер.

В наше время следует отметить работы И.В.Крагельского, М.Н.Алексеева, Н.В.Демкина, Ю.Н.Дроздова, Н.А.Буше, Н.М.Михина, Ю.Н.Васильева, Э.В.Рыжова, А.П.Семенова, Э.Д.Брауна, Р.М.Матвеевского, И.А.Буяновского и др.

Однако исследованиям опор возвратно-вращательного движения почти не уделялось внимания.

Рассматривая пути снижения тредая по известным методикам были определены критические скорости, начиная..- с которых имеет место жидкостное трение. Оказалось, что при угловых колебаниях звена такой окружной скорости в опоре можно достигнуть при следующих условиях: диаметре цапфы 80 мм и более, частоте колебали-/ 3 герца и амплитуде угловых колебания не менее 45°. Если хотя Оьг один из перечисленных параметров будет меньше, то будет иметь место только граничное трение. Таким образом отот путь снижения трения осуществим в очень ограниченных случаях.

Применение подшипников качения в тяиелонагруженных опорах возвратно-вращательного движения также ограничено.-Из-за высоких контактных напряжений наблюдаются усталостные деформации, нарушающие дальнейшую работу опоры.

5

Анализ результатов эксплуатации карданных валов с диаметром цапф крестовин"60 мм показал,- что в одном и том же карданном валу и даже на различных цапфах одной крестовины в работе участвуют не одинаковое количество роликов. Было исследовано влияние радиального зазора на работу подшипника. Критерием для оценки является отношение радиального зазора к величине деформации (сближения) под нагрузкой. При увеличении, этого отношения от нуля до десяти угол охвата деформируемой поверхностью уменьшается со 180° до 57°, а отношение нагрузки на наиболее нагруженный ролик к нагрузке на всю цапфу увеличивается с 0,1 до 0,3 при количестве роликов Z,» - 36. Следовательно-величина зазора оказывает существенное влияние на работу подшипников качения.

Более перспективным направлением в решении проблемы является применение принципа перекатывания при внутреннем контакте. Суть заключается в следующем. Если радиус внутренней (вогнутой) цилиндрической или сферической поверхности будет выполнен существенно большим, чем радиус внешней '¿выпуклой) поверхности, то при угловом отклонении одного из звеньев без разрыва контакта происходит не скольжение, а перекатывание. Такие опоры обладают достоинствами опор скольжения ( срвкительно низкие удельные давления за счет внутреннего контакта) и опор качения (небольшое сопротивление повороту).

Однако в большинстве известны* конструкций амплитуда угло!-. внх колебаний звеньев составляет всего от трех до пяти градусов. Попытки увеличить ее приводили ic резкому увеличению износа контактирующих поверхностей. Даже в одном и том же узле одни пары изнашивались мало, другие интенсивно.

Объяснение этого явления было проведено на простейшей расчетной схеме физического маятника (рис.1).

Из условия равенства дуг при перекатывании без скольжения получены следующие зависимости:

tb*R4/{R-r) , (i)

. (2) .Уравнения координат точки ft с учетов (I) к (£) будут иметь

вид:

(3)

(4)'

Характеристика отношения восстанавливающей силы Р к , вертикальной нагрузке. Р выражается величиной тангенса —угла~8—г~-

Р

(й-фМ+ЯМ^г)

(5)

Кроме того при отклонении маятника между равнодействующей сил в точке контакта ¿2 и ее нормальной проекцией И возникает'угол V* равный

3

(6;

величина которого возрастает с увеличением -угла ^ . Пока угол

У не достигнет угла трения, происходит перекатывание. Дальнейшее отклонение маятника приводит к проскальзывании и резкому нарастанию износа. Величина предельного угла (ртах , при котором еще отсутствует скольжение, невелика и в зависимости от отношения 8/Р находится в пределах 5-11) градусов.

В тфсе время в машиностроении возникает необходимость применения звеньев, амплитуды колебаний которых превышают приведенные значения

в два-три раза.

Вторым существенным недостатком рассмотренных опор является невозможность их применения при знакопеременных нагрузках,хотя такие звенья в машинах применяются очень часто.

В связи с результатами проведенного анализа были поставлены следующие задачи:

I. Провести теоретические исследования и предложить кокст-

?

щл

руктивные варианты высших кинематических с ограниченной, род-вижностью; в которых гчасть касательных сил, превышающая силы трения, воспринималась бы конструктивными элементами, названными замыкателями касательных сил.

2. Разработать общие теоретические основы метода проектирования эффективных опор, которые могли бы работать при дейст-' вки на них как односторонних, так к знакопеременных нагрузок.

3. Предложить теорию и методику проектирования.эффективных опор для часто встречающихся типовых узлов машин.

Глава 2. ВЫСШИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРЫ С ОГРАНИЧЕННОЙ

ПОДВИЖНОСТЬ!).

Увеличить амплитуды колебаний звеньев при отсутствии скольжения или. управляемом его значении можно двумя путями: повышением коэффициента сцепления между материалами перекатываемых поверхностей и установкой замыкателей, которые могут воспринимать избыточные касательные силы и не препятствовать перекатыванию основных рабочих поверхностей.

Первый путь-получение материалов с высокими фрикционными свойствами, допускающих высокие удельные давления, не рассматривался, хотя перспективность этого направления невозможно оспорить.

Расчетная схема второго варианта с замыкателями касательно неподвижной выпуклой круговой поверхности радиуса Г перекатывается замыкатель серповидного сечения с вогнутой поверхностью радиуса Я и выпуклой радиуса р с центром т • на расстоянии В £додьоси-симметрии вогнутой 'поверхности. Замыкатель помещен в паз, жестко связанный с неподвижной поверхностью.

Двикение- точки Ш осуществляется только здоль паза.. Перекатывание рабочюс поверхностей происходит с одновременным проскальзыванием, Коэффициентк удельных скольжений определяются

как отношение скорости скольжения к скорости перемещения точки

ных сил изображена на рис. 2.

У

■ Рис-2.

контакта по рассматриваемой поверхности: - по неподвижной выпуклой поверхности и Л* по вогнутой поверхности, которые выражаются формулами:

= R/ГА-(R/r-l), 17)

$*)]/(!-*), Í5)

гле cowfijfF]Sin yf^. (35 :

Проведенные расчеты показали, что при S = 0, /?//* = 2 и относительном отклонении ^ от U до 30° коэффициенты удельных скольжений изменяются: Л* от 0 до I, от 0 до 0,5 , при в = 0 / /?//■" = Т,о и отклонении f от 0 до 20° зозрас- ■ гает от 0 до 0,5, a ?iл от 0 до 0,3. Если в > 0, то увеличивается скольжение при малых f и уменьшается при больших. У1екду пазом и внешней поверхностью замыкателя коэффициенты уде-¡тьннх скольжений изменяются от нуля до бесконечности.

При лесткой установке паза отношение реакции к нагрузке ■са опору ) а точке контакта вогнутой и выпуклой поверх-

ностей иЛТ/О. ) между замыкателем и пазом, определенные из ^словил равновесия замыкателя, определяются выражениями: /У СОЬЧ -f fstnv

a" (f+f*)cos¿

При изменении направления момента Л? (.против часовой .стрел-си) замыкатель входит в контакт с противоположной стенкой паза. 10гда_силы Ti и Г</ будут равны нулю, а вместо них возникнут :илы Tz и Ti / . Кроме того сила // f изменит направление ¡а противоположное.

Работу опоры можно представить в .следующей последователь-tocTu. С увеличением отклонения опоры от среднего положения -по ¡асозой стрелке) сила Ti возрастает. После изменения налрав-[ения поворота эта сила уменьшается сначала скачком, а затем шавно, и при = 0 становится равной нулю. Дальнейшее откло-[ениэ против часовой стрелки приводит снова к увеличению Тг до ¡акскмальной. Так повторяется на каждом полупериоде.

Отношение сил Г /Q между замыкателем и пазом увеличивает-

ся с увеличением У и при ф «=20 , , = 2 достигает 0,71, а при 9 = 15° и *//» «1,5 Г#/в 1.Т4.

Можно исключить проскальзывание основных рабочих поверхностей и уменьшить силы Г* , если установить упругие пластины, образующие паз. Тогда сила Л'/ всегда направлена в сторону оси. симметрии опоры. Из условия, что при угол У достигнет угла трения,получено выражение для определения жесткости С .пластины в точке касания с замыкателем.

где

л-

С* фЗ/Хттак,

(12>

44)

максимальное значение Хщ будет при Фтах • Усилие между замыкателем и упругой пластиной равно

Ъ*С-Хт. (35)

Для. оценки величины усилий проведен« расчеты по следующим данным &/Г - 2, Г =' 20 мм, ¿уЙм» = 0,25, / = 0,2, которые приведены в таблице ].

Таблица 1.

0 5 10 15 20 25.

Хм (мм) 0 0,013 0,Г06 0,352 0,625 1,6

ъ/а 0 0,02 0,034 0,04Ь 0,106 о,го5

В пространственной опоре со сферическими поверхностями выполнить^направляющую втулку значительно сложнее, чем пластины паза. Для уменьшения усилий между втулкой и замыкателем внешнюю поверхность замыкателя целесообразно выполнить переменной кривизны. В координатной системе 'ось О у направлена по оси симметрии замыкателя^ начало координат на вогнутой поверхности) получены параметрические уравнения образующей внешней поверхности замыкателя.

Х-. Ш;

sui

tqv

№

+psiri4)

;i7)

la P ~ радиус направляющей втулки.

Для частного случая разработана конструкция о .тер к с кру-эвой внешней поверхностью замыкателя, в которой также обосле-*вается перекатывание без проскальзывания за счет испсльзсца-^я-саойства из геометрии, что при <?//* = 2 гипоциклоида зырс.к-хется в диаметр.большого круга.

Таким образом применение замыкателе,'» касательных сил ло.з-эляет повысить эффективность опор с внутренним контактом в зеньях с увеличенными амплитудами колебаний- Кроме тс го о<5сс -эчивается точная установка сопрягаемых дэталей при сборие опо--ч.

Глаза 3. ТЕОРЕВДЧЕСКИЗ ОСНОВЫ МЕТОДА ILFCHKIHPülíA^V'ÍÍ Э^ЗШВШХ ОПОР.

В настоящей главе рассматриваетея общие теоретически по-эжения, которые легли в основу проектирования опор для различ-ах типов узлов машин.

Гипоциклоиды. Внутри неподвижной окружности радиуса R рис.31 перекатывается окружность радиуса Р . Параметрические равнения движения точки (П , жестко связанной с перекатизае-эй окружностью, имеют вид:

ysR-fR-rJCOsfgfcj-rCOSV+BcOsfr+fi)-

(те)

L9)

Радиус кривизны кривой, заданной параметрическими уразне-иями, определяется по выражению:

j У* у

1

/ /\

vto щ\

Х-*/ X

О

Рис.3.

Рис.4.

-И

(Л г2)1

г

Г

120)

Определим точки на траектории, в которых радиус кривизны равен бесконечности. Числитель б выражении (20)- величина конечная, положительная. Следовательно знаменатель должен быть равен нулю.

Подстановка первой и второй производной от (18) и (19) в определитель ^20) показала, что любая точка окружности диаметром связанной с перекатываемым телом, имеет на своей траектории по крайней мере одну точку с радиусом кривизны, равным бесконечности. В частном случае при Я = 2Г, как известно,траектория представляет собой прямую линия. •

Исследованы также с помощью первой и второй производной траектории точек, связанных с перекатываемым телом и лежащих на осп его симметрии I £ = и). При Рг/(Р,-Г) "траектории имеет вид симметричной кривой с одним максимумом. Если величина В меньше приведенного значения, то траектория представляет собой волнистую линию с двумя максимумами и одним минимумом.

, Величина § определяется по формуле :

Значение ^ для частного случая определить по следующему выражению.

ф

(21) =1,5 можно

(223

где

ДО « 0/5(1+00$ Ула*), Фт&х - угловая амплитуда колебаний звена. Высота волны, т.е. ' ЬЦ-Цтая- ^тШ для Р - 20мм, и Я/Г =3,5 приведена в таблице 2.

Таблица 2.

I

^ т мах

£ II а ^

10 и, 001

20 0,016

30

Г

0,09

(мм)

• Как видно яз таблицы 2, высота волны несущественно отличается от лряыой линии.-

Эпициклоиды. По неподвижной внешней поверхности радиу- ' са Г внутренней поверхностью перекатывается окружность радиуса Я (рис.45 Параметрические уравнения траектории точки т могут быть записаны в следующем виде:

+ (24?__

После подстановки первой и второй производной а определитель выражения также получено, что имеется геометрическое место точек, лежащих на окружности диаметра <* = Я Г/(Я~Г) , на траектории каждой из которых имеется по крайней мере однг. точка с радиусом кривизны, равным бесконечности.

Для частного случая, когда точки лежат на оси сниметрхи перекатываемого тела ( £ 0), также установлен волнсоОраз.><•',> вид траектории точек. Однако высота волны примерно в два г.пза больше, чем при перекатывании внутри вогнутой поверхности, хотя по абсолютной величине также мала. Величина & подсчитывает-ся по формуле.

а У» по 122).

Полученные теоретические положения .используются в дальней- .. шем при разработке .метода проектирования типовых узлов, в которых звенья совершают возвратно-вращательные движения и нагружены силами постоянного или переменного направления.

Глава 4. АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ И МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАЯТНИКОВЫХ ПОДВЕСОК.

Среди звеньев, совершающих возвратно-вращательные движения, широкое распространение получили маятниковые подвески, на которых подвешена люлька. При использовании эффективных опор, основанных на перекатывании внешней и внутренней поверхностей, могут применяться три варианта: 1) отверстия выполнены з штанге, пальцы закреплены в раке и люлька (рис.5 а); 2) отверстия выполнены в раме и люльке, пальцы жестко укреплены в итанге (рис.5 £); 3) отверстия.выполнены в раме люльке и штанге, а палец установлен "плавающим", т.е. вариант представляет комбинацию первого и второго варианта.

Рис. Варианты маятниковых подвесок. ■

Сравнительная.оценка проводилась по углам 9 К У . Характеристика восстанавливающей силы для.всех трех вариантов практически одинакова и может быть подсчитана по формуле.

(26)

ад

где X - горизонтальное отклонение люльки,

Русл- условная (расчетная) длина подвески, определяемая ло приближенному выражению,

. 2*Г ' <27)

Угол ¡Г для кавдого варианта имеет свое значение: для первого варианта

для второго варианта

12 Ь 4 и-г

для третьего варианте

У - п ЛИ

(29)

(30)

. 'Отношение /j к й равно:

у«.- и+2Г

ТГ Г

При X = 500 мм, /* = 30 мм, .Я//* - 2 это отнесение равно 2, а для = 1.5 оно возрастает до 3.

Таким образом угол Х% во втором варианте возрастает ь два-три раза оыстрее, чем в первом при одинаковом отклонен*//.

^ . Объясняется это тем, что в первом варианте разнсде?ст-зую\цая сил Q и ее нормальная проекция М отклоняйте;*-от вертикального положения в одну сторону - в сторону поворота подвески. Зо втором варианте равнодействующая Q отклоняв:;-в сторону поворота подвески, а ее нормальная проекция /V в противоположную строну.

В третьем варианте угол Yj несущественно отличается от У/ в меньшую сторону.

Анализ третьего -.варианта показал, что характер-работу опоры зависит от- длины подвески .

Если 1-МИ. ' '3*;

аг-R 1

то палец относительно отверстия в раме и люльке не перекатывается. Если L больше правой части 132), то палец перекатызается в ту же сторону, что и подвеска, если L меньше этого значения, палец перекатывается в сторону, противоположную повороту подвески. Если отверстие в раме и люльке выполнено равным паль-лу, то палец в этих отверстиях нз поворачивается и его можно /станавливать свободно (не закреплять от поворота).

Таким образом характер работы опор маятниковой подвески

1 срок их службы.зависят от правильного выбора схемы и геометрн-jecrax параметров опор. Предпочтительно выбирать первый или третий вариант, так как при других равных параметрах они обеспечивают лучшие условия работы и больший срок службы.

Предложен метод расчета основных параметров маятниковых юявесок и проектирование их по однозначно выбранным геометрическим размерам, исходя из выбранных свойств применяемых материалов .

Глаза 5. ВЕЧНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ С НЕЛИКНЙНОИ ВОССЪйАз-

.ШАШЕИ СМУ'Л.

При разработке колебательных систем стремятся получить 15

нелинейную характеристику восстанавливающей силы. В таких системах нет четко выраженных резонансных частот, так как собственная частота колебаний зависит от амплитуды.

Обычно в люлечном подвешивании транспортных машин имеет место кинематическое возмущение.

Дифференциальное уравнение вынуаденных колебаний при нелинейной восстанавливающей силе и кинематическом возмущении имеет вид:

х=-к*(х- ив'т из£]~ Н5£П и>Ь)3 (33)

где X - горизонтальное отклонение люльки,

И - амплитуда кинематического возмущения, у - малый параметр, {О - циклическая частота возмущения.

Ограничиваясь одночленным приближением, получим зависимость квадрата отношения частот вынужденных и собственных колебаний от амплитуды А . ,

Используя метод Б.Г.^алеркина, если принять за аргумент акплитуду А . получим три кривые: первый член в правой части (в квадратных скобках) представляет собой параболу, второй гиперболу, третий прямую линию. Как известно при силовом восмуще-нии последний член отсутствует. Складывая абсциссы, соответствующие одному и тому же значению А , к перенеся все кривые в первый квадрат, получим амплитудно-частотную характеристику. Третий'член правой части уравнения (34) расширяет расстояние между дорезонансной и зарезонаисной кривой.

При мягкой характеристике ( }*<0 ) возможны случаи, когда дорезонансная и зарезонансная кривые пересекаются. Координаты точки пересечения могут быть найдены по выражению:

Как видно из формулы (35), с увеличением И ордината точки пересечения кривых уменьшается.

11ри разработке колебательных систем стремятся поучить нелинейную характеристику восстанавливающей силы. Удается чаще всего осуществлять■ломаную характеристику;на вагонах путем состав-

(36)

ной конструкции штанги, на локомотивах путем установки дополнительного упругого упора.

Применяя в люлечном подвешивании опоры с внутренним контактом, можно получить лпбую наперед заданную характеристику путем выполнения одной из поверхностей качения переменной кривизны.

Чаще всего отклонение восстанавливающей силы к вертнкаль-~~ной на.грузнё~5Щ£ется уравнением: : ' ' :

(37)

где В» - условная длина подвески в положении статического , равновесия.

Рис. 6.

' Принимаем выпуклую поверхность постоянного радиуса . Тогда, используя свойство касательной к траектории, определим уравнения вогнутой кривой переменной кривизны в зависимости от параметра перемещения люльки X. 1рис.6). По оси абсцисс:

оси ординат

х2

Задаваясь максимальными значением 9 и У из (3?) можно определить £о., а затем выражения для расчета Г .

±авм*\ I

Для мягкой характеристики Я нужно подставлять с отрицательным знаком.

При изготовлении вогнутой поверхности переменной кривизны минимальный радиус ее не может быть' меньше радиуса инструмента, которым, эта поверхность обрабатывается, поэтому, были рассмотрены варианты, в которых вогнутая поверхность задается постоянной кривизны, а выпуклая переменной. Такой вариант целесообразно применять для опор, имеющих небольшие габариты.

Выполнить поверхность переменной кривизны можно на,станках с ЧПУ. Если такого оборудования нет, то поверхность переменного радиуса можно заменить двумя сопряженными поверхностями постоянного радиуса. Разработана методика получения ломаной нелинейной характеристики путем построения профиля сопряжением двух кривых поверхностей постоянных радиусов. / ' Приведен порядок расчета основных параметров подвески с нелинейной восстанавливающей силой.

Глава 6. КАЧЕНИ2 В СОЩНЕШЯХ ЗВЕНЬЕВ ГУСЕНИЧНЫХ

ЦЕПЕЙ.

Разработанное и исследованные в главе 2 высшие кинематические пары с ограниченной подвижностью применены в соединениях звеньев гусеничных цепей.'разрез соединения звеньеь изображен на рис. '?) .

Кажное звепо гусеничной цепи имеет девято пиоу^лн, из ксто-сыа семь закрытых и две открытке, представляющие собой пазы. В трех ладклх лс ходу движения гусеницы проущинах гг/.&метс отверстия равен диаметру пальца.

Рис. ?.

3 четырех передних проушинах отверстия выполнены овальными (для уменьшения габаритов) с расположением большой оси овала перпендикулярно опорной плоскости звена. Каждые две соседние передние проушины с овальными отверстиями соединены перемычкой серповидного сечения, которая входит в паз открытой проувшнй соседнего звена.

Когда опорные поверхности лежат в одной плоскости, соединение перемычка-паз не допускает относительного смещения ЗЕеньв в момент прохождения опорных катков. При .'угловом относительном повороте звеньев поверхность проуиины с овальными отверстиями .перекатывается по поверхности пальца, при этом перемычка» как это показано в главе 2, практически не мешает перекатыванию.

Из анализа сил в соединениях звеньев при повороте звена (выход из-под заднего опорного катка или набегания на ведущее колесо") получена формула для определения угла V .

у;- г г,о(? , * ) ул. *__. (до)

где у _ угол мекду равнодействующей сил в точке контакта и ее нормальной проекцией, у -относительный угол меячу звеньями, й - большой радиус овального отверстия, р - радиус пальца,

I - расстояния ыезду центром пальца и центром поверхнос-

ти радиуса Н, 2 - число зубьеэ на ведущем колесе. . Для принятых значений А - 165 им» # = 20 мм, Г « II >Л1, г = 14 /¿^.У сначала уменьшается с 0,29 до 0 , а затем увеличивается до 0,22, что ие превышает коэффициента сцепления между перекатываемыми поверхностями.

Рассмотрено равновесие сил, действующих на палец в трех случаях: после сборки гусеницы, при натяжении ее и при работе. Анализ сил показал, что палец можно устанавливать свободно, при работе в круглом отверстии проущины он скользить не будет. Это упрощает конструкция и сборку гусеничной цепи.

Разработана методика прочностного расчета овальной проушины как статически неопределимоР системы по методу сил.

Проведенные исследования позволили создать конструкцию гусеничной цепи, в соединениях звеньев которой с целью увеличения долговечности скольжение заменено качением.

В целях дальнейшего, совершенствования данного направления кроме описанной конструкций предложено еще два.варианта гусеничной цепи с одной и двумя вставными перемычками, в которых в два раза увеличивается длина линии контакта и тем самым снижаются удельные давления.

Таким образом долговечность гусеничных цепей может_быть существенно увеличена, если в соединениях звеньев скольжение заменить перекатыванием. _ '

Глава 7. ОПОРЫ ВОЗВРАТНО-ПОСТУГШЕЛЬНЫЕ И РЕАКТИВНЫЕ'

тяга.

В машинах часто встречаются звенья, совершающие возвратно-поступательные движения. Для уменьшения сопротивления перемещению подвижной плиты к увеличения срока службы применены эффективные опоры с внутренним контактом.

На рис.8 изображена опора. В нижней и верхней плите установлены сухари с цилиндрическими внутренними поверхностями радиуса И и внешними поверхностями радиуса \р . Между плитами расположены стойки с внешними поверхностями радиуса Г к пластинами; образующими паз. Расстояние между центрами внешних поверхностей равно & . „ Уравнения движения точки Ог , принадлежащей верхней плите, имеют вид: ^ ■ ;';>

Х=2(Я-ф1/г{££)+£$1П?, (43)

р-гк-фю^+шг- (44)

Исследование траектории дви--Жения этой точки с помощьа-первой— и второй.производной показало, что вид траектории зависит от расстояния § , характерным значением которого является

S:

2 Г К-Г

(45)

о близко к приведенному значению (45), то траектория течки представляет практически прямую линию. Если 6 существенно меньше этой- величина , траектория выгнута выпуклостью вниз, то-есть колебания совершаются относительно положения, устойчивого равновесия, а если больше-траектория выгнута выпуклостью вверх, и колебания 'совершаются относительно положения неустойчивого равновесия.

Для варианта í4d) kojkho получить направляющую, установив симметрично верхней плоскости подвижкой плиты такой не механизм.

В общем случае отношение восстанавливающей силы- ? к вертикальной нагрузке выражается формулой:

2rsin(rv/in-r)j-В sin у ^9¡z ¿r COS(П?/(Я'Г))+ecos V ' С46>

Интерес представляет частный случай, наиболее распространенный в практике, когда S = 0, то-есть когда-тела качения представляют собой ролики .'или шарики.

Угол Y определяется по формуле

¡леи

0*1(7?-*' • (48)

Для частного случая < ó = 0) ' Y - 0. 3 настоящей главе рассмотрены силовые факторы, действующие между звеньями опор.в, а также метод се проектирования.

Разновидностью опор возвратно-поступательного движения

гл

является применимая в некоторых отраслях машиностроения роли-.-ковая опора. Она представляет собой корпус, в котором установлена средняя плита, верхняя и нижняя плоскости которой сопряжены криволинейными поверхностями. По периметру этой плиты установлены цилиндрические ролики, при этом верхние ролики нагружены плитой, совершающей возвратно-поступательное движение.

Исследование этой опоры показало, что ролики, расположенные в зазоре между-средней плитой и корпусом, перемещаются со скольжением к только под верхней плитой и в ее окрестности катятся. Поэтому для уменьшения износа роликов и корпуса необходимо, чтобы ролики входили под верхнюю плиту без внешнего усилия. А это возможно, если угол в точке сопряжения верхней плоскости средней плиты с переходной кривой удовлетворяет усло-

где / - коэффициент трения покоя между роликом и плитой.

До сих пор рассматривались системы с односторонним нагру-жением. В то же время часто встречаются звенья, на которые действуют знакопеременные силы. Широкое распространение•получили реактивные тяги, передающие усилия от реактивного момента тягового редуктора транспортной машины на раму. Обычно в реактивных тягах применяются цилиндрические или сферические. подшипники скольжения.

Результаты исследований, проведенные в главе 3, позволили применить эффективные опоры с использованием перекатывания внешней и внутренней поверхностей в реактивных тягах.

На рис.9 изображена расчетная схема половины реактивной тяги в обращенном.движении: перемычка I вместе с тягой,■соединяющей две- перемычки I на схеме тяга не показана), условно остановлена, а опора 2 и замыкатель 3 совершают колебания.

. Если опору Z повернуть на угол , то замыкатель 3 повернется на угол % . Параметрические уравнения координат точки С , принадлежащей замыкателю и расположенной з его середине, запишутся в следующем виде:

вию:

(49)

■ 2.г

ш

где и 61 - расстояния между осями внешних поверхностей опоры и замыкателя, «(г< и Л* - угловое перемещение точки г; контакта по внешней поверхности опоры, при относительном побо-роте ее на угол и замыкателя - на угол Уж соответственно.

РИС.9

Из уравнения (51) найдена связь между углами и % . После введения допущений и преобразований (50), получено квадратное уравнение, в котором неизвесткой является величина £ 1.

&[0,564К-Г)-К*]+§1 [0,2561 (Я-Г)+бг (й*-2ЯГ+2Гг)+

+ Н'(й-Зг)]-Г2[0,5Б1-г6г1Н-г) + 2Я*]=0- (52)

Задаваясь отношениями проведены расчеты В</г для двух вариантов: = 2 и Д//*= 1,5. Результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3.

*/г 15 20 30 40 50 60

2 6< 2,4 2,15 2,ЦУ 2,05 2,04

1,5 п 6,40 5,16 4,47 4,26 4,16 4,II

гъ

Как видно из таблицы 3, с увеличением ёг/Г отношение 81/Р уменьшается, асимптотически приближаясь е первом случае'"' к 2, во втором к 4, т.е. к величине^ 2Г/(В-Г>). Действительно, если уравнение £52) разделить на ёх и подставить $1-°° , то получим

Предполагая, что в среднем положении (= ^е = 0) зазоры отсутствуют, определим расстояние Л го от начала координат до точки С , для чего в уравнение (50) подставим ^^=¿<=¿¿=0-

Хы*Вг*р,5бл-1Л-гг)'.- (53).

Текущее значение Хс подсчитызается по С50) .Удвоенная разность между начальным и текущим положением точки С - есть суммарный люЛт в реактивной тяге.

8*2(Хсо~Хс). (54)

Если жесткость упругих пластин паза вычислить по (12), а усилие со стороны паза на замыкатель по (15), получим результаты, которые приведены в таблице 4,

( для Вг = 20 Г , Я/Г = 2, П = 20 мм, ЦУтях* 0,25, / =0,2, .

■ & » 2,18/* С/а = 0,13 мм"1).

Таблица 4.-

о. 4 ъ 12 16

(мм) 0 и 0,001 0,015 0,05

ъ/а и 0,003 0,02Ь 0., ОЬЬ ОДУ

Величина зазора В и отношение 75/^ возрастают с увеличением ^ , по абсолютной величине невелики, что подтверждает перспективность этого направления.

Разработан метод расч^ета и проектирования рассмотренного варианта реактивной тяги.

Исследованы еще три варианта реактивных тяг. Один вариант отличается от рассмотренного тем, что мезду опорой и замыкателем установлен сухарь, благодаря которому допустимая амплитуда колебаний реактивной тяги увеличивается.

Следующие два варианта предназначены для передачи усилий между опорами, расположенными на значительном расстоянии. В этом случае целесообразно передавать усилия одной штангой, которая должна работать на растяжение и скатке. Поэтому каждая опора связана со етангой с двух сторон: при работе на растяжение -непосредственным контактом, на сжатие- через замыкатель.

■ Глава 8. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР С КОНИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ КАЧЕНИЯ.

До сих гор в работе изучались опоры, в которых мгновенный центр вращения перемещался вместе с точкой контакта перекатываемых поверхностей. В технике возникает необходимость иметь тяжелонагруженные опоры с постоянным центром вращения, например, подвижная опора торсионного вала, для исключения изгиба —которого-ось-опоры-должнаг-совпадать-с-осью вала. ■-;—

. Исследованиями установлено, что наименьшие зазоры имеют место, если величина В = 5/* , где § - расстояние от центра вращения замыкателя до вонутой поверхности. Длина замыкателя также равна В .

Величина зазора может быть подсчитана по формуле:

' ■ (55)

Принимая Г - 20 мм, величина зазора" равна:при Ц = 5° ■ Л«/ = 0,ии3 мм при ^ = ' ¿у = 0,05 мм, при гЩ8БЛово1рот вала вызывает возникновение момента сил, направленного в сторону поворота вала и равного при "ф = 10°.

0,073 ГР , (56)

где Р - радиальная нагрузка на вал;

Величина этого момента незначительна по сравнению с моментом сопротивления торсионного вала.

Существующие конструкции муфт, не считая шарниры Гука, допускают сравнительно небольшую несоосность соединяемых валов. Чтобы исключить трудоемкую операцию по центровке конструктивно соосных валов, а также . при нежесткой конструкции на некоторых типах машин, в качестве муфт применяют карданные валы с подшипниками качения. Однако в подшипниках карданного вала при малых перемещениях роликов возникают остаточные контактные деформации, затрудняющие его работу. Часто для повышения долговечности подшипников и крестовин умышленно смещают оси соединяемых фланцев.

Предложен универсальный шарнир, в котором исключены крестовины и подшипники, а их роль выполняет* замыкатели с коническими поверхностями, установленные мезду боковыми сторонами вилок.

На рис. 10 показан главный вид шарнира, на рис. II рззрез этого вида.

й

Вилки 2 и 2 соединены шаровым колцом.3, установленным в .

2.5Г

?ис.т1. Разрез S -В на рис.. 10.

и

^сферических канавках .билок. На боковых поверхностях выступЬв каждой вилки имеются цилиндрические канавки, образующие которых параллельны ее продольной оси. В эти канавки установлены вкладыши 4 с коническими поверхностями, при этом геометрические оси. внешней цилиндрической и внутренней конической поверхностей вкладыша пересекаются под прямым углом.

В отверстиях шарового кольца 3 расположены два плунжера 5 и б, при этом плунжер 5, имеющий в средней .части проточку, . проходит через отверстие в плунжере б." К плунжерам болтами 7 . и шайбами 8 крепятся четыре замыкателя, кавдый из которых состоит из гнезда 9 и двух конических закаленных роликов 10, контактирующих своими образующими с образующими конических поверхностей вкладышей 4. Ролики выполнены с углом конуса, существенно меньшим, чем угол внутреннего конуса на вкладыше, благодаря чему происходит перекатывание этих поверхностей.

Угловые погрешности при изготовлении замыкателей компенсируются поворотом вкладышей относительно осей их цилиндрических поверхностей, линейные- перемещением замыкателей в радиальном направлении. Благодаря этому обеспечивается линейный контакт меясцу коническими поверхностями.

Если ось вилки 2 повернута относительно оси вилки I на угол р , то этот угол обеспечивается одновременным поворотом относительно оси на угол Рц и относительно оси ОЪ на угол . (рис.Т2>.

Эти углы можно определить по формулам:

, (57)

А -аЁШ1

где ф - угол поворота вилки I шарнира относительно ее .оси вращения.

Используя полученные уравнения, из услбвия отсутствия заклинивания получены выражения для определения Г при заданном Я и,наоборот, Л при заданном ;(рис. ТЗ).-

АВЙ (59)

Рис. Г2. Расчетная схема.

Рис.13. Расчетная схема. ' ' 2.А

АВГ

АВ-Г(Й+В) 9 <60)

где Л = /Ц^,

г =

А =?ЧВ>

в ,

~ - радиус условной секущей сферы. : ~

Предполагая, что в соосном положении вилок зазоры мезвду вкладышами и замыкателями отсутствуют, при передаче вращения' под углом р ■ люфт £ определяется по формуле

Важной характеристикой шарнира являются углы Л и между линией, соединяющей точки контакта одного замыкателя и •нормалью в кавдой точке. Перекатывание будет происходить оез скольжения пока Й и Кх не превысят угла трения контактирующих поверхностей.

Угол можно подсчитать по приолиженной формуле:

' Углы и Уд при вращении шарнира изменяются от максимального до. минимального значения. У& имеет те же значения, что и' Yt , но сдвинутые по Фазе на У0°.

Проведены расчеты лю&га В и углов Ул в зависимости от угла порота шарнира V для следующих геометрических параметров: В = 20°; $ = 25°; И = 7,46°; / = 100 мм, Д=36,4 мм, В = 4$, 6 мм, Г = т3 мм, Я = 36,4. ым, /*я=>200

Установлено,'что величина люфта В и углы УI и 'при вращении шарнира меняются. Максимальное-значение люфта соответствует положениям V = 45° и V =225°, минимальное Ч> =135° и Ч' = ЗТ5°. Угол У: имеет наибольшее значение при углах У = 0 и ? = Г80°; а при У - 90° и V - '270°.

Максимальный люфт и ¿^ К< в зависимости от. угла р при-

13

ведена в таблице 5.

Таблица. 5.

Г 0 2 4 6 8 Ю

д 0 0,0т 0,04 0,09 0,16 0,25

.ць 0 0,03 0,012 0,19 0,25 0,32

Зазоры, как видно из таблицы, не превышают допуски на размеры таких же габаритов. По углу Уг максимальный угол перекоса осей целесообразно ограничить Ь°.

Глава 9. РЕЗУЯЬТА'Ш (ЯЗДОША И ЭКСПЛУАТАЦШНШЛ ИСПЫТАНИЙ.

Автором были разработаны чертежи трех стендовых установок: I) для снятия характеристик восстанавливающей силы люлечного подвешивания, 2) для исследования колебаний люлечного подвешивания с различными характеристиками восстанавливающей силы, 3) для определения коэффициента сцепления при перекатывании вогнутой поверхности по выпуклой.

Все три стенда были изготовлены на промышленных предприятиях.

. В результате обработки результатов испытаний подтвердились теоретические характеристики восстанавливающей силы и их влияние на динамические качества люлечного подвешивания.

Коэффициент сцепления при чистых сухих поверхностях нахо-.дится в пределах от 0,21 до 0,35, при наличии песка в зоне контакта колеблется от 0,4 до 0,8. По результатам теоретических исследований был разработан чертеж звена гусеничной цепи, взаимозаменяемой с серийной. На Аарьксзском тракторном заводе такая гусеничная цепь была изготовлена.

Эксплуатационные испытания проводились в учебно-опытном хозяйстве Брянского сельхозинститута. На один трактор были установлены Две различные по конструкции гусеничные цепи: левая опытная, правая серийная. Испытания длились один год.

Несмотря на значительные отступления от чертежных размеров опытной конструкции, влияющие на ее работоспособность, долговечность опытной гусеничной цепи с качением в соединениях звеньев оказалась на 30 процентов выше серийной.

Глава' 10. ПРИМЕРЫ ВШЭДРЕ1Ш И СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА НЕКОТОРЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЩОВАНИЯ И РАСЧЕТ 'ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

На 8- осном тепловозе ТЭМ-7 Людиновского тепловозостроительного завода (Калужская область) установлены■подвески с опорами качения, результаты исследования которых приведены в главе 4.

Долговечность этих подвесок по сравнении с ранее применявшимися подвесками, имеющими сферические шарниры скольжения, возрасла в 10 раз.

Кроме того на этом те тепловозе применены опоры качения по авторскому свидетельству 011, которые по сравнению с опорами скольжения уменьшают сопротивление повороту тележек, что оказывает влияние на уменьшение износа гребней колес и рельсов.

Экономический эффект за 1.0 лет серийного производства и эксплуатации (с 1УЫ по 19Уи год) составил 2,8 миллиона рублей.

Максимальный годовой экономический эффект равен 660 тысяч рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

На основании, анализа вариантов опор, технологических возможностей и существующих материалов на современном этапе --в настоящей работе решена научная проблема по созданию теории и метода проектирования элективных опор возвратно-вращательного движения с использованием принципа перекатывания внешней и внутренней поверхностей.

По результатам проведенных исследований можно сделать сле-девдие выводы:

Т. С целью увеличения угловых амплитуд колебаний Звеньев предложена конструкция и метод проектирования высших кинематических пар с ограниченной подвижностью, в которых избыточней часть касательных сил, превышающую силы треник, воспринимают замыкатели касательных сил.

2. Разработаны общие теоретические основы метода проекти- . рования эффективных опор, работающих в режиме знакопеременных нагрузок, которые позволили применить эти опоры в наиболее распространенных типовых узлах матин.

3. В люлечном подвешивании на подвесках л эффективными

Ъ*

опорами основными динамическими характеристиками являются:-отношение восстанавливающей силы к вертикальной нагрузке и угол У .

4. Из трех исследованных вариантов подвесок предпочтительнее применять первый вариант ( отверстия в.подвесках, пальцы в раме и люльке) или третий ( с плавающим пальцем).

5. Разработаны теоретические основы и метод получения заданной нелинейной характеристики восстанавливающей силы люлеч-ного подвешивания путем выполнения Одной из поверхностей перекатывания переменной кривизны.

6. Исследована возможность применения-перекатывания в соединениях звеньев гусеничных цепей транспортных машин. Проведенные' эксплуатационные испытания опытного образца такой гусеничной цепи -показали перспективность этого направления.

7. Впервые раскрыта возможность применаия перекатывания с внутренним контактированием в реактивных тягах транспортных машин, работающих при знакопеременных нагрузках. Основными крите риями оценки таких узлов являются: величина люфта и углы У

в точках контакта. Проведен анализ четырех вариантов реактивных тяг, каждый из которых может быть применен в зависимости от конструктивных особенноАстей машины.

Ь. Предложена конструкция,основы теории, и метод проектирования универсального шарнира повышенной нагрузочной способности, в котором роль крестовин выполняют замыкатели с коническими поверхностях™ качения.

Результаты проведенных-исследований использованы на ^предприятиях тяжелого машиностроения в люлечном подвешивании и ' опорах кузова локомотивов, а также гусеничных цепях сельскохозяйственных тракторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО 8 СЛЕДУЩЙЛ

РАБОТАХ.

1. Аксюгенков В.Т. фрагменты теории геометрических замыкателей. // М. Известия вузов, Машиностроение. 1991, № 10-12,

с. 5-ТТ.

2. Аксютенков В.Т. Основы теории геомерических замыкателе" для узлов сельскохозяйственной техники. Материалы науно-прак-тической конференции. Брянск, ГУсУ- с. 271-276.

3. Аксютенков В.Т. Гусеничная цепь с элементами качения в-соединениях звеньев Н {¿. Известия вузов, Машиностроение.

1992. № 7-У,-С.У9-Ти4.

4. Аксютенков tS.T. Люлечное подвешивание с нелинейной восстанавливающей 'силой. H М. Известия вузов. Машиностроение. 1992, № 10-12, - с .93-38.

5. Аксютенков Б. Г. Реактивная тяга с элементами качения в опорах / М. Известия вузов. Машиностроение, IS90, №2 -с. 32 - 37.

6. Аксютенков В.Г. Реактивная штанга с опорами качения. М. Вестник машиностроения. 1993. № 3, - с.

7. Хрнчиков А.К.,. Аксютенков B.Ï. и др. Устройство тепловозов ИМ ЗА и Ti'M ЗЬ. М.'"Транспорт". 1971.- 216 с.

Ь. Аксютенков В.Г., Логунов В.Н., Короткевич О.П. Тележка тепловоза 1П6.~ М. Транспортное машиностроение, 1974.-с.23 - 25.

9. Аксютенков В. Г. С возможности повышения долговечности опор качательного движения в сельхозмашинах— в книге "Основные пути повышения эффективности сельскохозяйственного производства". Брянск, 1982.- 179-180.

10. .Аксютенков В. Г. 0 совершенствовании опор качательного движения. В киге " Пути ускорения научно-технического прогресса в сельском хозяйстве Брянской- области" Брянск, 1983 -

с.173 - 174. '

11. Аксютенков В.Г. Гусеничная цепь с качением в соединениях звеньев. Материалы научно-практической конференции. Брянск 1УУ1с

12. Аксютенков В.Г. Новыаенне долговечности опор качающихся звеньев машин путем замены скольжения качением. Материалы Всесоюзной научной конференции по проблеме " Износостойкость машин". Брянск, 1997.- с.152.

13. Аксютенков В. Г. Универсальный шарнир с коническими поверхностями качения М. Вестник машиностроения. 1993. » 5 - с.

14. Короткевич С1,П,, Аксютенков В.Т. Определение момента трения в опорах кузова тепловоза ТПб на тележку. М. Транспортное машиностроение. TS74. .

15. Короткевич 0.II.,-Иванов В.Н., Аксютенков В.Т. Сравни- " тельные динамические испытания тепловоза .ТПб с одно и двухступенчатым. подвешиванием на путях Южного Сахалина. И. Транспортное машиностроение. 1974.

J W

1 16. Аксютенков В.Т., Короткевич О.П. Результаты дина- • мических испытаний тепловоза ТГГ02 с двумя вариантами пар трения в опорах..М. Транспортное машиностроение. 1958. 5.68.3.

1?. Камаев АЛ., Аксютенков В.Т. и др. Горизонтальные колебания тепловоза ТП6 при движении по прямым участкам •пути. Транспортное машиностроение. Т968. 5.68.13.

19. Аксютенков В.Т., Безногих Н.П. и др. Опора качения. Авт. свидетельство № 461013.- Бюллетень изобретение» № 7.

20. Аксютенков В.Т. Подвеска люльки железнодорожного , транспортного средства. Авт.свидетельство Р- 831652.- Бюллетень изобретений $ 19. 1981- с.82.

21. Аксютенков В.Т., БлохинВ.Н. Упруго- демпфирующее.,

• устройство подвески транспортного средства. Авт. свидетельство № 1463521.-."Бюллетень изобретений" №.9, 1989.-с.74.

22. Аксютенков В.Т., Прилуцкий Ю.Н., Шашков Н.Ф. Гусеничная цепь. Авт. свидетельство $ 1458272,- Бюллетень изобретений

1989.- с.97. - '

'23. Аксютенков "В.Т. 1'усеничная цепь. Авт.свидетельство № 1523460,- Бюллетень изобретений. № 43, 1989.- с.99.

24. Аксютенков В.Т. Гусеничная цепь. Авт.. свидетельстве $ 15324Т9, - Бюллетень изобретений. № 48, 1989. - с.125.

25. Аксютенков В.Т. Универсальный шарнир. АвТ. свидетельство № 1620717. "Бюллетень изобретений" № 2-, 1991.- с. 101.

26. Аксютенков В.Т. Реактивная тяга. Авт. свидетельство № 1687486, "Бюллетень изобретений" к5.40, Т991__с.

27. Аксютенков В.Т., Фомин А.Е., Фомина Т.Е. Универсальный шарнир. Айт, свидетельство !> Т6950т0, - "Бюллетень изобретений № 44, 199Т. - с. ' . .

28. ГрабовсккА А.II., Куценко С.М., Аксютенков В.Т. Опора кузова рельсового транспортного средства на тележку. Авт. свидетельство № 461012. "Бюллетень изобретений " № 7, 1975.- с.

29. Жогов'В.Г., Аксютенков В.Т. Устройство для выравнивания нагрузки на буксы тележки локомотива. Авт. свидетельство

№ 398436.-"Бюллетень изобретений " № 38, 1973. - с.

30.Корткевич О.П., Аксютенков В.Т. Стенд для испытания двух подвесок транспортных средств. Авт.свидетельство №1190231.-"Бюллетень изобретений" № 41, 1965. с,-

Подписана в пачать 13.04.93. формат Ь0х84 1/1&. Бумага газетная. Печати офсетная. Усл.п.л. 2.25.Тиоаж ЮО экз. Закаа 183.

Отпечатана а подразделении оперативной полиграфии БГПИ.