Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований 18
1.1. Современные организационные, технические и экономические аспекты состояния сельскохозяйственной техники в России 18
1.2. Технологические и точностные методы обеспечения дол говечно-сти и безотказности, деталей,-сборочных единиц и агрегатов при ремонте.сельскохозяйственной техники 25
1.2.1. Анализ методов выбора рациональных способов восстановления элементов деталей ... 25
1.2.2. Особенности нормирования трчности деталей и соединений при ремонте сельскохозяйственной техники 29
1.3. Анализ существующих методов расчета точности геометрических параметров 33
1.3.1. Исторические аспекты развития теорий точности и взаимозаменяемости 33
1.3.1.1. Общая история развития 33
1.3.1.2. Развитие методологии взаимозаменяемости при ремонте сельскохозяйственной техники. 35
1.3.2. Методология решения задач по учению о точности 37
1.3.3; Принципы выбора допусков и посадок 39
1.3.4. Анализ методов расчета точности геометрических параметров подвижных соединений* 46
1.3.4.1. Классификация и эксплуатационные показатели работы -подвижных соединений 46
1.3.4.2. Методы расчета 49
1.3.4.3. Способы повышения долговечности подвижных соединений с помощью корректировки точности геометрических параметров... 52
1.3.5. Анализ существующих методов расчета точности
геометрических параметров неподвижных соединений 54
1.3.5.1. Классификация неподвижных соединений 54
1.3.5.2. Анализ методов расчета и выбора посадок с натягом. 56
1.3.5.3. Методика расчета длительной прочности соединений с натягом... 64
1.3.5.4. Характеристика и расчет неподвижных соединений, имеющих посадки с зазором или переходные 65
1.3.6. Анализ методов расчета точности геометрических параметров соединений колец подшипников качения 67
1.3.6.1. Особенности нормирования точности колец подшипников качения и сопрягаемых с ними поверхностей 67
1.3.6.2. Анализ методов расчета и выбора посадок циркуляционно-нагруженных колец подшипников качения 70
1.3.6.3. Анализ методов расчета и выбора посадок местно-нагруженных колец подшипников качения 73
1.3.6.4. Анализ методов расчета и выбора посадок колебательно-нагруженных колец подшипников качения 74
1.4. Выводы, цели и задачи исследований 76
Глава 2: Теоретические исследования в области расчета точностных параметров соединений 81
2.1. Совершенствование теории точности изготовления и восстановления элементов соединений 81
2.1.1. Применение теории надежности для определения точностных параметров соединения и его элементов 81
2.1.1.1. Модели отказов машин 81
2.1.1.2. Определение конструктивного допуска посадки теоретико-вероятностным методом расчета с учетом долговечности и ВБР
при отказе по одному пределу 85
2.1.1.3. Функции процесса старения. Относительная стойкость соединения и конструктивный допуск посадки 88
2.1.1.4. Определение конструктивного допуска посадки теоретико-вероятностным методом расчета с учетом долговечности и ВБР при отказе по двум пределам 93
2.1.2. Использование вероятностного сочетания зон рассеяния сопрягаемых деталей для повышения долговечности соединений 94
2.1.3. Использование вероятностного сочетания зон рассеяния сопрягаемых деталей для снижения стоимости обработки элементов соединений 98
2.1.4. Технико-экономическая модель оптимизации стоимости восстановления (изготовления) и обработки деталей соединения
на заданный ресурс с учетом точностных параметров 99
2Л .4. Г. Модель оптимизации стоимости ремонта соединения при восстановлении двух деталей на заданный ресурс 101
2.1.4.2. Модель оптимизации стоимости ремонта соединения при восстановлении одной детали на заданный ресурс 102
2.1.4.3. Модель оптимизации стоимости ремонта сборочной единицы или агрегата при восстановлении соединений на оптимальный ресурс 104
2.1.4.4. Особенности применения моделей 105
2.1.5. Способ сборки методом процентной взаимозаменяемости 106
2.2. Разработка и совершенствование теоретических методик расчета точностных параметров соединений
сельскохозяйственной техники 110
2.2.1. Разработка методики определения параметров предел ьного состояния соединения «вал - уплотнение» 110
2.2.2. Разработка методики определения предельных натягов и зазоров «вал - втулка» 112
2.2.3. Разработка методики расчета и выбора посадок колец подшипников 120
2.2.3.1. Цели и задачи методики 120
2.2.3.2. Выбор посадки местно-нагруженного кольца 120
2.2.3.3. Расчет и выбор посадки циркуляционно-нагруженного кольца 121
2.2.3.4. Особенности расчета и выбора посадок колец конических подшипников качения при ремонте сельскохозяйственной техники... 130
2.3. Выводы 131
Глава 3. Методы и средства экспериментальных исследований 134
3.1. Методы и средства экспериментальных исследований при анализе точности и надежности соединений «вал - уплотнение» 136
3.1.1. Методы и средства измерений отклонений и износа элементов соединения 136
3.1.2. Методы и средства исследования динамики изнашивания соединения «вал - уплотнение» 136
3.1.3. Методики испытаний 146
3.1.3.1. Методика испытаний с целью определения параметров предельного состояния соединения «вал - уплотнение» 146
3.1.3.2. Методика испытаний на износостойкость соединения; «вал — уплотнение» 148
3.1.3.3. Методика эксплуатационных испытаний 150
3.1.3.4. Методика планирования и оценки результатов при многофакторном эксперименте 150
3.1.5.. Методика построения динамики и определения функции изнашивания 152
3.2. Методы и средства экспериментальных исследований при анализе точности и надежности соединений «вал - втулка» 153
3.2.1. Методы и средства измерений отклонений
и износа элементов соединения 153
3.2.2. Методы и средства исследования динамики изнашивания соединения «вал- втулка» 153
3.3. Методы и средства экспериментальных исследований при анализе точности и надежности соединений колец подшипников качения. 155
3.3. L. Методы и средства измерений радиального зазора в подшипниках 155
3.3.2. Методы и средства измерений
отклонений и износа элементов соединений 156
3.3.3. Методы и средства исследования динамики изнашивания: соединений колец подшипников качения 156
3.3.4. Устройство и принцип действия стенда 159
3.3.5. Методика проведения стендовых испытаний с целью определения параметров предельного состояния соединения «внутреннее кольцо —вал» 163
3.3.5.1. Испытания радиальных шарикоподшипников 165
3.3.5.2. Испытания радиально - упорных роликоподшипников 166
3.3.6. Методика проведения эксплуатационных испытаний 168
3.4. Выводы 169
Глава 4: Результаты исследований и их анализ 170
4.1. Результаты исследований и анализ соединений «вал - уплотнение» 170
4.1.1. Анализ соединения и его элементов 170
4.1.1.1. Классификация уплотнительных устройств,
применяемых в сельскохозяйственной технике 170
4.1.1.2. Основные характеристики соединения и его элементов 172
4.1.1.3: Анализ надежности и условий работы соединений «вал —уплотнение» 174
4.1Л .4. Способы восстановления и обработки элементов соединения 182
4.1.1.5. Итоги анализа , , 183
4.1.2. Исследования износа, износостойкости и герметичности соединений «вал - уплотнение» 185
4.1.2.1. Исследование износа соединения и его элементов 185
4.1.2.2. Результаты исследования динамики изнашивания соединения «вал - уплотнение» 185
4.1.2.3. Определение параметров предельного состояния соединения «вал - уплотнение» 187
4.1.3. Использование вероятностного сочетания зон рассеяния сопрягаемых деталей для повышения долговечности соединений 192
4.1.4. Разработка системы ремонтных размеров вала иметодики подбора манжет 192
4.1.5. Исследование влияния точностных и технологических параметров соединения «вал — уплотнение» на долговечность 195
4.1.6. Разработка приспособления для дефектации, сортировки и контроля внутреннего диаметра манжет 197
4.1.7. Выводы 200
4.2. Анализ и результаты исследований соединений «вал - втулка» . 202
4.2.1. Анализ соединения и его элементов 202
4.2.1.1. Нормирование точности соединений 202
4.2.1.2. Анализ надежности и условий работы соединений «вал - втулка» 204
4.2.1.3. Способы восстановления и обработки элементов соединения 207
4.2.1.4. Итоги анализа 209
4.2.2. Исследования износа соединений «вал - втулка» 210
4.2.2.1. Исследования износа соединений «вал-втулка звездочки» 210
4.2.2.2. Исследования износа соединений «вал - втулка шестерни» 211
4.2.3. Апробация методики определения параметров
предельного состояния на соединениях «вал - втулка» 212
4.2.4. Методика и результаты исследования фактического смятия шероховатости поверхностей в соединении «вал — втулка» при многократной разборке-сборке 215
4.2.5. Результаты исследования динамики изнашивайия соединения «вал —втулка» 217
4.2.6. Использование вероятностного сочетания зон рассеяния сопрягаемых деталей для снижения стоимости обработки элементов соединений 218
4.2.7. Применение процентной взаимозаменяемости 219
4.2.8. Исследование влияния точностных и технологических параметров на долговечность 221
4.2.9. Выводы 224
4.3. Оптимизация норм взаимозаменяемости соединений колец подшипников качения 226
4.3.1. Анализ соединения и его элементов 226
4.3.1.1. Нормирование точности соединений 226
4.3.1.2. Анализ надежности и условий работы
соединений колец подшипников качения 228
4.3.1.3. Способы восстановления и обработки элементов соединений 230
4.3.1.4. Итоги анализа 231
4.3.2. Исследования износа соединений колец подшипников 232
4.3.2.1.. Исследования износа соединений «вал — внутреннее кольцо» 232
4.3.2.2. Исследования износа соединений «наружное кольцо — корпус» . 233
4.3.3. Апробация методики расчета и выбора посадок колец подшипников качения 235
4.3.4. Результаты стендовых испытаний и их анализ 237
4.3.4.1. Определение взаимосвязи параметров предельного состояния посадки для радиальных шарикоподшипников 237
4.3.4.2. Определение взаимосвязи параметров предельного состояния посадки для радиально - упорных роликоподшипников 240*
4.3.4.3. Результаты исследования динамики изнашивания соединений колец подшипников качения 242
4.3.5. Исследование влияния точностных и технологических параметров соединения «вал — втулка» на долговеность 243
4.3.6. Выводы 244
Глава 5. Практическая реализация и экономическая эффективность результатов исследований . 246
5.1. Практическая реализация результатов исследований 246
5.1.1. Результаты эксплуатационных испытаний 246
5.1.2. Внедрение и производственная проверка результатов исследований 248
5.1.3. Внедрение методик расчета точностных параметров 248
5.2. Оценка экономической эффективности 249
5.2.1. Существующие методики расчета 249
5.2.2. Основные положения Методики - 88 250
5.2.3. Расчет экономической эффективности от внедрения технологического процесса восстановления валов соединения «вал — уплотнение» 253
5.2.4. Расчет экономической эффективности от внедрения технологического процесса восстановления валов соединения «вал - подшипник качения» 259
5.2.5. Выводы 263
Общие выводы 264
Библиографический список
