Теоретические и экспериментальные основы расчета упругопластических контактных деформаций в процессах упрочняющей обкатки деталей цилиндрическими роликами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.03.01, кандидат технических наук Бабаков, Александр Викторович

• Бабаков, Александр Викторович
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Бабаков, Александр Викторович

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ методов упрочнения деталей машин.

1.2. Анализ методов определения режимов поверхностного пластического деформирования.

1.3. Анализ методов определения параметров контакта поверхности детали и упрочняющего инструмента.

1.4. Выводы и постановка задачи.

2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СБЛИЖЕНИЯ В КОНТАКТЕ ДЕТАЛЕЙ С НАЧАЛЬНЫМ КАСАНИЕМ ПО ЛИНИИ.

2.1. Общие положения.

2.2. Закономерности сближения в контакте деталей при упругом взаимодействии.

2.3. Определение контактных напряжений, соответствующих появлению пластических деформаций или разрушениям в контакте.

2.4. Закономерности сближения в контакте деталей при упругопластическом взаимодействии.

2.5. Выводы.

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШИРИНЫ ОСТАТОЧНОГО ОТПЕЧАТКА В КОНТАКТЕ ДЕТАЛЕЙ С НАЧАЛЬНЫМ КАСАНИЕМ ПО ЛИНИИ.

3.1. Общие положения.

3.2. Определение ширины остаточного отпечатка по физико-механическим свойствам контактирующих тел.

3.3. Определение ширины остаточного отпечатка с использованием теории размерности.

3.4. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПЛАСТИЧЕСКИ ДЕФОРМИРОВАННОГО СЛОЯ ПРИ УПРОЧНЕНИИ ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ РОЛИКАМИ.

4.1. Общие положения.

4.2. Разработка аналитического метода определения глубины пластически деформированного слоя.

4.3. Экспериментальная проверка разработанного метода определения глубины пластически деформированного слоя.

4.4. Выводы.

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ОБКАТКОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ РОЛИКАМИ.

5.1. Общие положения.

5.2. Определение рациональных значений рабочей нагрузки на цилиндрический ролик и его радиуса.

5.3. Практическая методика определения рациональных параметров режима упрочнения деталей.

5.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические и экспериментальные основы расчета упругопластических контактных деформаций в процессах упрочняющей обкатки деталей цилиндрическими роликами»

Актуальность работы. Рост объемов производства, наблюдаемый в настоящее время, диктует необходимость повышения конкурентоспособности машин. Одним из таких путей является повышение качества поверхности деталей машин, поскольку именно показатели качества поверхности во многом определяют эксплуатационные свойства деталей. Важное место в улучшении качества поверхностного слоя занимают процессы упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием (ППД). Эффективность упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием зависит от способа и режимов обработки, формы и геометрических размеров деформирующих элементов. Среди способов ППД, используемых промышленностью, важная роль принадлежит обкатке деталей шариками или роликами с различной формой рабочей поверхности. Этот способ технологичен, высокопроизводителен и позволяет существенно повысить усталостную прочность, износостойкость и другие показатели деталей.

В то же время использование цилиндрических роликов, которые позволяют получить более высокую чистоту поверхности при ППД, сдерживается отсутствием методов расчетного определения параметров упругопластического контакта инструмента и детали, глубины наклепанного слоя, деформации в контакте. Очевидно, что путь опытной отработки технологических режимов для каждой детали совершенно неприемлем. Такое положение диктует необходимость разработки расчетного метода определения технологических режимов упрочнения, при которых эффективность ППД была бы наибольшей.

Тематика научно-технических конференций и публикаций последних лет также подтверждает актуальность темы исследования.

Диссертация выполнена в рамках госбюджетных исследований на кафедре «Детали машин и ПТУ» ВолгГТУ в соответствии с государственной 8 научно-технической программой «Надежность конструкций», а также научно-технической программой Министерства образования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (подпрограмма «Качество»),

Цель и основные задачи исследования. Целью данного исследования является разработка расчетного метода определения рациональных режимов поверхностного пластического деформирования деталей цилиндрическими роликами, учитывающего закономерности упругопластического контакта инструмента и детали, а также физико-механические свойства материала детали.

Для достижения этой цели были поставлены следующие основные задачи исследования:

- теоретическое и экспериментальное исследование закономерностей первоначально линейного упругого и упругопластического контакта тел;

- установление аналитических зависимостей между интенсивностью деформаций и напряжений при вдавливании цилиндрического индентора и при одноосном растяжении;

- разработка расчетного метода определения глубины пластически деформированного слоя для случая начального контакта тел по линии;

- разработка инженерного метода определения рациональных режимов упрочняющей обработки деталей с использованием цилиндрических роликов.

Методы исследования. В теоретических исследованиях использовали теорию упругости, деформационную теорию пластичности, принципы и методы сопротивления материалов, теорию размерности, метод переменных параметров упругости, характеристику материала — контактный модуль упрочнения (пластическая твердость по ГОСТ 18835-73). Для обработки экспериментальных данных применяли методы математической статистики. Для практической реализации разработанного метода определения рациональных технологических режимов упрочнения использовали персональную ЭВМ IBM PC/AT.

Геометрические размеры остаточных отпечатков измеряли с помощью инструментального микроскопа ММИ-2 и индикаторов часового типа, профиль отпечатков контролировали с помощью профилографа-профилометра завода «Калибр», мод.201. Контактные деформации измеряли с помощью специального приспособления к прессу Бринелля. Определение механических свойств при растяжении выполнено на испытательной машине УММ-10, контроль твердости проводили на твердомерах ТШ-2, ТП-7Р-1, ТК-2, а микротвердости — на ПМТ-3.

Научная новизна:

1. Установлено, что упругое сближение в контакте при чисто упругом или упругопластическом силовом взаимодействии деталей с начальным касанием по линии не зависит от радиусов кривизны деталей и в связи с этим определяется по предложенной единой зависимости; определено количественное соотношение между упругим сближением в контакте и общей упругой деформацией деталей.

2. Предложены зависимости, позволяющие определять предельные допускаемые контактные напряжения с единых позиций по величине контактного модуля упрочнения (пластической твердости, ГОСТ 18835-73) для деталей из пластичных материалов, а также для деталей, поверхностный слой которых приобрел повышенную склонность к хрупкому разрушению.

3. Получено аналитическое решение задачи определения ширины остаточного отпечатка, интенсивности деформаций и напряжений на оси симметрии упругопластической площадки контакта, базирующееся на закономерностях кривой деформирования материала детали; предложена также аналитическая зависимость для поправки (учитывающей влияние пластической деформации в контакте) к упругой формуле Г. Герца, позволяющей вычислять ширину остаточного отпечатка; получено (с использованием теории размерности) удобное для инженерных расчетов выражение для определения ширины остаточного отпечатка.

4. Предложен расчетный метод определения глубины пластически деформированного слоя в детали при силовом контакте с цилиндрическим роликом.

5. Получена аналитическая взаимосвязь между удельной рабочей нагрузкой на ролик и интенсивностью деформации на оси симметрии площадки контакта, на основе которой разработан расчетный метод определения рациональных значений удельной рабочей нагрузки на цилиндрический ролик и его радиуса при упрочняющей или чистовой обкатке деталей.

Новизна предложенных методов определения параметров упругопластического контакта подтверждена патентом РФ 2175123.

На защиту выносятся:

1. Расчетные зависимости для определения упругого сближения в контакте при чисто упругой или упругопластической деформации материала детали, радиуса кривизны поверхности остаточного отпечатка.

2. Расчетные зависимости для определения предельных допускаемых контактных напряжений.

3. Аналитические зависимости для определения интенсивности деформаций и напряжений на оси симметрии упругопластической площадки контакта и их взаимосвязь с деформациями и напряжениями при растяжении образца.

4. Методы расчета ширины остаточного отпечатка по физико-механическим свойствам материала детали, с использованием поправки к формуле Г. Герца и на основе теории размерности.

5. Расчетный метод определения глубины пластически деформированного слоя.

6. Метод расчетного определения рациональных значений удельной рабочей нагрузки на цилиндрический ролик и его радиуса.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов. Достоверность и обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов диссертации подтверждена экспериментальными исследованиями автора, сопоставлением результатов с опытными данными из литературных источников, а также результатами использования в производственных условиях ряда разработанных методов.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработанный расчетный метод определения рациональных технологических режимов (нагрузки на ролик и его радиуса) упрочнения деталей обкаткой цилиндрическими роликами, а также необходимые для его практической реализации методы расчета сближения, ширины остаточной площадки контакта и глубины пластически деформированного слоя позволяют уже на этапе проектирования процесса упрочнения обеспечить его наибольшую эффективность. Для практической реализации указанных методов разработана практическая инженерная методика и программа ее реализации на ЭВМ.

Методы расчета параметров первоначально линейного упругопластического контакта деталей внедрены в практику проектирования буровых установок в ОАО «Волгоградский завод буровой техники», а также используются в ВолгГТУ при чтении лекций по отдельным разделам курса «Детали машин», выполнении курсовых проектов, выпускных работ бакалавров и магистерских диссертаций.

Апробация работы. Результаты работы были представлены и получили одобрение на IV, V и VI региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 1998-2001 гг.); Международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем» (г.Волгоград, 1999г.); Межрегиональной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и средства автоматизации в промышленности» (г. Волгоград, 1999 г.); Международной научно-технической конференции «Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий» (г. Волгоград, 1999 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные процессы в высшей школе» (г. Краснодар, 1999 г.); XXXV, XXXVI и XXXVII Международных семинарах «Актуальные проблемы прочности» (г. Псков, 1999 г.; г. Витебск, 2000 г.; г. Санкт-Петербург, 2001 г.); Международных конференциях «Механика 2000», «Механика 2001» и «Механика 2002» (г. Каунас); IV и V Международных семинарах им. В.А. Лихачева «Современные проблемы прочности» (г. Старая Русса, 2000 и 2001 гг.); Международной конференции «ТРИБО-2001» (г.Москва, 2001 г.); Международной научно-технической конференции «Надежность машин и технических систем» (г. Минск, 2001 г.); ежегодных научно-технических конференциях Волгоградского государственного технического университета по итогам научно-исследовательских работ (г. Волгоград, 1998-2002 гг.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 23 работах, в том числе получен один патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложения, содержит 135 страниц машинописного текста, включая 19 рисунков и 11 таблиц. Список литературы включает 165 наименований.

Заключение диссертации по теме «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки», Бабаков, Александр Викторович

Общие выводы

В результате выполненных исследований решена актуальная научно-техническая задача по разработке рациональных технологических режимов упрочнения деталей обкаткой цилиндрическими роликами, базирующаяся на закономерностях первоначально линейного упругопластического контакта деталей. Все результаты представлены в виде, удобном для практического использования инженерами-конструкторами и технологами.

1. На основе силовых и геометрических закономерностей упругого контакта деталей с начальным касанием по линии получена и экспериментально подтверждена расчетная зависимость для определения упругого сближения в контакте (без учета общей деформации взаимодействующих деталей). Показано, что величина упругого сближения в контакте прямо пропорциональна удельной нагрузке, зависит от упругих свойств материалов контактирующих деталей и не зависит от радиусов кривизны их рабочих поверхностей. Установлено, что величина упругого сближения в контакте составляет около 44% от полного упругого сближения, которое является суммой как контактной, так и общей деформации контактирующих деталей.

2. С использованием понятия контактного модуля упрочнения (пластической твердости НД, ГОСТ 18835-73) получены зависимости, определяющие с единых позиций предельные допускаемые контактные напряжения (соответствующие появлению пластической деформации или разрушению в точках продольной оси симметрии площадки контакта) для деталей из пластичных материалов, а также для деталей, которые приобрели повышенную склонность к хрупкому разрушению поверхностного слоя в результате его упрочняющей обработки.

3. Установлено, что упругая часть сближения при упругопластической деформации в контакте деталей определяется той же зависимостью, что и при чисто упругой деформации деталей. Такое положение является

116 следствием независимости упругого сближения в контакте от радиусов кривизны рабочих поверхностей взаимодействующих деталей. Доказано, что ширина остаточного отпечатка может быть вычислена по упругой формуле Г. Герца, в которую внесена поправка (зависящая от упругой части сближения в контакте и глубины остаточного отпечатка), учитывающая влияние пластической деформации.

4. На базе деформационной теории пластичности и метода переменных параметров упругости получено и экспериментально подтверждено аналитическое решение задачи определения ширины площадки контакта упругого цилиндра с упругопластически деформирующимся материалом детали. При этом, получены зависимости, определяющие интенсивность деформаций и напряжений в точках продольной оси симметрии упругопластической площадки контакта, а также установлена поправка (зависящая от механических свойств материала детали), позволяющая перейти от интенсивности напряжений в контакте к истинным напряжениям при одноосном растяжении. Получена аналитическая зависимость для определения удельной нагрузки, которая соответствует моменту резкого отклонения ширины отпечатка от значений, отвечающих упругому решению Г. Герца.

5. С использованием теории размерности получена и экспериментально подтверждена справедливость относительно простого выражения для оперативного инженерного расчета ширины остаточного отпечатка. Этот метод определения параметров первоначально линейного упругопластического контакта (ширины остаточного отпечатка, а также его остаточной глубины и упругого сближения в контакте) защищен патентом РФ 2175123.

6. На основе закономерностей теории упругости для случая внедрения цилиндрического индентора в поверхность детали получено и экспериментально подтверждено решение задачи о расчетном определении глубины пластически деформированного слоя.

7. Установлена аналитическая взаимосвязь между удельной рабочей нагрузкой и наибольшей интенсивностью деформации в контакте. На этой основе разработан расчетный метод определения рациональных значений удельной рабочей нагрузки на цилиндрический ролик и радиуса ролика, при использовании которых результативность упрочняющей обкатки наибольшая. Показано также, что при чистовой обкатке действительные значения контактных напряжений должны находиться в диапазоне 3,05.3,10 от предела текучести материала детали.

8. Разработана практическая инженерная методика определения рациональных режимов упрочняющей обкатки деталей цилиндрическими роликами, а также программа ее реализации с помощью персональной ЭВМ. Методы расчета параметров первоначально линейного упругопластического контакта деталей внедрены в практику проектирования буровых установок в ОАО «Волгоградский завод буровой техники», а также используются при подготовке студентов ВолгГТУ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бабаков, Александр Викторович, 2003 год

1. A.c. 1400862 СССР. МКИ4 В24В 39/00. Способ упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием / М.С. Дрозд, С.Л.Лебский, М.М. Матлин, Ю.И. Сидякин. — Опубл. 07.06.88. Бюл. №21.

2. A.c. 856772 СССР. МКИ4 В24В 39/00. Способ упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием / М.С. Дрозд, Ю.И. Сидякин, B.JI. Шевченко. — Опубл. 23.08.81. Бюл. №31.

3. Айрапетов Э. JI. Контактная деформация цилиндров с параллельными осями // Вестник машиностроения. — 1988. — №6. — С. 6-10.

4. Айрапетов Э. JI. Определение контактной деформации зубьев цилиндрических зубчатых колес // Вестник машиностроения. — 1967. — №1. —С. 32-35.

5. Александров В.М., Ромалис Б.Л. Контактные задачи в машиностроении. —М.: Машиностроение, 1986. — 176 с.

6. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. — М.: Машиностроение, 1989. — 200 с.

7. Бабаков A.B. Расчет параметров первоначального линейного упругопластического контакта деталей машин // IV Межвуз. конф. студентов и молодых ученых Волгограда и Волгоградской обл.: Тез. докл. — Волгоград, 1999. — С. 90-91.

8. Бабаков A.B. Закономерности первоначально линейного упругопластического контакта твердых тел и их использование для решения инженерных задач // V Регион, конф. молодых исследователей Волгог. обл.: Тез. докл. — Волгоград, 2001. — С. 59-60.

9. Балашов Б.Ф. Повышение усталостной прочности деталей машин поверхностным наклепом // Повышение долговечности машин. — М.: Машгиз, 1956. —С. 94-105.

10. Балашов Б.Ф. Повышение усталостной прочности деталей машин поверхностным наклепом // Повышение долговечности машин: Сб. научн. тр. — М.: Машгиз, 1956. — С. 94-105.

11. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. — М.: Машиностроение, 1978.— 184 с.

12. Бейзельман Р. Д., Цыпкин Б. В., ПерельЛ. Я. Подшипники качения: Справочник. — М.: Машиностроение, 1975. — 572 с.

13. Белкин М.Я., Венжега A.C. Определение глубины наклепанного слоя легированных сталей // Заводская лаборатория. — 1965. — № 4. — С.45-46.

14. Беляев Н. М. Труды по теории упругости и пластичности. — М.: Гостехтеориздат, 1957. — 632 с.

15. Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. — М.: Машиностроение, 1993. — 640 с.

16. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел: Пер. с англ. Под ред. И.В.Крагельского. — М.: Машиностроение, 1968. — 543 с.

17. Браславский В.М. Расчет глубины наклепа с учетом формы пластически деформированной поверхности // Вестник машиностроения. — 1977. — № 4. — С. 62-66.

18. Браславский В.М. Технология обкатки крупных деталей роликами. — М.: Машиностроение, 1975. — 160 с.

19. Браславский В.М., Куликов О.О. Технология упрочнения обкаткой роликами и шариками крупных деталей машин // Труды ЦНИИТМАШ, кн.2. — М., 1959. — С. 51-57.

20. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. Моделирование трения и износа в машинах. — М.: Машиностроение, 1982. — 191 с.

21. Булычев С.И., Алехин В.П. Испытание материалов непрерывным вдавливанием индентора. — М.: Машиностроение, 1990. — 224 с.

22. Бутаков Б.И. Оценка точности определения глубины наклепа при поверхностном пластическом деформировании // Вестник машиностроения. — 1982. — №11. — С. 22-24.

23. Влияние внешних факторов на контактную прочность при качении / С.В.Пинегин и др. — М.: Наука, 1972. — 110 с.

24. Гладковский В.А. Оптимизация режимов упрочнения деталей машин при поверхностном пластическом деформировании // Механика технологий, материалов и конструкций: Вестник ПГТУ, 1999. — № 2. — С. 128-129.

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

26. ГОСТ 1497-84. Металлы. Метод испытания на растяжение. — Введ. 01.01.85.

27. ГОСТ 18296-72. Обработка поверхностным пластическим деформированием. Термины и определения. — Введ. 01.01.73.

28. ГОСТ 18835-73. Металлы. Метод измерения пластической твердости. — Введ. 01.01.74.

29. ГОСТ 21354-87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность. — Введ. 01.01.89.

30. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н. Основы лазерного термоупрочнения сплавов. — М.: Высшая школа, 1988. — 159 с.

31. Грозинская З.П., Гальперин М.Я. Повышение сопротивления усталости обкатыванием роликами // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1962. — № 2. — С. 43-45.

32. Гудков A.A., Славский Ю.И. Методы измерения твердости металлов и сплавов. — М.: Металлургия, 1982. — 168 с.

33. Гун И.Г., Михайловский И.А. Способ чистовой обработки неполных сферических поверхностей обкатыванием // Технология машиностроения. — 2001. —№ 4. — С. 12-15.

34. Демкин Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей. — М.: Наука, 1970. —227 с.

35. Демкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. — М.: Машиностроение, 1981. — 224 с.

36. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия: — М.: Мир, 1989. — 510 с.

37. Динник А. Н. Избранные труды. — Киев: АН УССР, 1952, т.1, — 151с.

38. Дрозд М.С. Аналитическое исследование остаточных напряжений вызванных поверхностным наклепом // Известия вузов. МВО СССР. — 1958. —№5. —С. 42-49.

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

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

41. Емельянов В.Н. Прецизионная правка валов поверхностным пластическим деформированием // Машиностроитель. — 2001. — №1. — С.9-10.

42. Забродин В.А., Шайбеков В.Р. Восстановление размерной точности с заданным перераспределением материала поверхностного слоя детали // Конструкторско-технологическая информатика 2000: Труды IV Междунар. конгресса. — М.: МГТУ «Станкин», 2000. — С. 192.

43. Зайцев Г.П. Задача Герца и проба по Бринеллю // Журнал технической физики. — 1949. — Т.19, № 3. — С. 336-344.

44. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975. — 539 с.

45. Иванова B.C., Гуревич С.Е., Копьев И.М. Усталость и хрупкость металлических материалов. — М.: Наука, 1968. — 215 с.

46. Ильюшин A.A. Пластичность. Упругопластические деформации. — М.: Гостехиздат, 1948. — 376 с.

47. Иосилевич Г.Б., Точилкин A.A., Кривная JI.C. К проектированию процессов упрочняющей обработки деталей машин поверхностным пластическим деформированием // Вестник машиностроения. — 1978. —№7. —С. 39-41.

48. Использование метода кинетической микротвердости для оптимизации режимов поверхностной упрочняющей обработки / Ю.С. Аврамов, В.П. Алехин, С.И. Булычев и др. // Известия вузов. Черная металлургия. — 1997. — № 7. — С. 51—53.

49. Исследования влияния комбинированного упрочнения на напряженное состояние цилиндрического образца, являющегося моделью детали типа вал / Куриц В.А. и др. // Металлофизика и новые технологии. — 2000. — 22, №9. — С. 72-78.

50. Ишлинский А.Ю. Осесимметричная задача пластичности и проба Бринелля // Прикладная математика и механика. — 1944. — Т.8, вып. 3. — С. 201-223.

51. Качалов JT.M. Основы теории пластичности. — М.: Наука, 1969. — 420 с.

52. Киричек A.B. Анализ способов динамического упрочнения поверхности пластическим деформированием // СТИН. — 2000. — № 6. — С. 13-17.

53. Кистьян Я.Г., Френкель И.Н. Экспериментальное определение жесткости зубьев прямозубых цилиндрических колес внешнего зацепления // Повышение нагрузочной способности зубчатых передач и снижение веса. — М.: ЦНИИТМАШ, Машгиз, 1956. — С. 172-182.

54. Ковальский Б. С. Напряженное состояние и критерий прочности при контактном сжатии — Научные записки Харьковского авиационного института. — Харьков, 1941, т.5.

55. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. — М.: Машиностроение, 1985. — 224 с.

56. Коровчинский М.В. Распределение напряжений в окрестности локального контакта упругих тел при одновременном действии нормальных и касательных усилий // Машиноведение. — 1967. — № 6. — С. 85-95.

57. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин: Справочник. — М.: Машиностроение, 1984. — 280 с.

58. Кудрявцев И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении. — М.: Машгиз, 1951. — 278 с.

59. Кудрявцев И.В. Выбор основных параметров упрочнения валов обкатыванием роликами // Вестник машиностроения. — 1983. — № 4. — С. 8-10.

60. Кудрявцев И.В. Основы рационального выбора режимов упрочнения малых галтелей валов поверхностным пластическим деформированием

61. Вопросы прочности крупных деталей машин: Труды ЦНИИТМАШ, кн.112. — М.: Машиностроение, 1976. —С. 190-200.

62. Кудрявцев И.В. Поверхностный наклеп для повышения прочности и долговечности деталей машин. — М.: НТО Машпром, 1966. — 96 с.

63. Кудрявцев И.В., Бурмистрова JI.H. Выбор продольной подачи при упрочнении осей и валов обкатыванием роликами // Вестник машиностроения. — 1965. — № 3. — С. 16—20.

64. Кудрявцев И.В., Петушков Г.Е. Влияние кривизны поверхностей на глубину пластической деформации при упрочнении деталей поверхностным наклепом // Вестник машиностроения. — 1966. — №7. —С. 41-43.

65. Кудрявцев И.В., Саверин М.М., Рябченков A.B. Методы поверхностного упрочнения деталей машин. — М.: Машгиз, 1949. — 221 с.

66. Куликов О.О., Браславский В.М. Исследование эффективности упрочняющей обкатки роликами и шариками для крупных деталей машин. — М.: ЦНИИТМАШ, кн.18, 1961. — С. 30-41.

67. Лебский С.Л. Исследование и разработка рациональных технологических режимов дробенаклепа стальных деталей: Автореф.дис. канд. техн. наук / Волгоград, гос. техн. ун-т. — Волгоград, 2000. — 21 с.

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

69. Леликов О.П. Контактное взаимодействие деталей машин // Справочник. Инженерный журнал. — 2001. — № 4. — С. 17-27.

70. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов: Пер. с англ. — М.: Мир, 1970. — 443 с.

71. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. — М.: Машиностроение, 1975. — 399 с.

72. Марковец М.П. Определение механических свойств металлов по твердости. — М.: Машиностроение, 1979. — 191 с.

73. Марочник стали для машиностроения. — М.: Научн.-исслед. ин-т информации по машиностроению, 1965. — 594 с.

74. Матлин М.М. Расчет нагрузочной способности неподвижных соединений с экспрессной оценкой физико-механических свойств материалов деталей: Автореф. дисс. докт. техн. наук / ВНИИЖТ. — М., 1997. —35 с.

75. Матлин М.М., Бабаков A.B. Автоматизация проектирования зубчатых передач // Автоматизация технологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. научн. тр. / Волг. гос. техн. ун-т. — Волгоград, 1999. —С. 102-106.

76. Матлин М.М., Бабаков A.B. Автоматизация расчета параметров сопряжения цилиндрический ролик — плоскость / Автоматизациятехнологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. / Волг. гос. техн. ун-т. — Волгоград, 2001. — С. 37-41.

77. Матлин М.М., Бабаков A.B. Методика применения авторских научных разработок в учебном процессе // Новые образовательные системы и технологии обучения в вузе: Межвуз. сб. научн. тр. вып. 5, ч.1. / Волг, гос. техн. ун-т. — Волгоград, 1999. — С. 58-61.

78. Матлин М.М., Бабаков A.B. Механика контактного взаимодействия твердых тел при начальном контакте по линии // Механика (Литва). — 2000. — № 3 (23). — С. 5-10.

79. Матлин М.М., Бабаков A.B. Моделирование линейного контакта в средствах автоматизации // Межрегион. научно-техн. конф. «Прогрессивные технологии и средства автоматизации в промышленности»: Материалы конф. — Волгоград, 1999. — С. 44-45.

80. Матлин М.М., Бабаков A.B. Нагрузочная способность деталей с начальным контактом по линии // Вестник машиностроения. — 2001. — №7. —С. 3-7.

81. Матлин М.М., Бабаков A.B. Определение допускаемых контактных напряжений для деталей транспортных средств // Междунар. научно-практ. конф. «Прогресс транспортных средств и систем»: Материалы конф. в 2 частях, ч.2. — Волгоград, 1999. — С. 153-154.

82. Матлин М.М., Бабаков A.B. Особенности поверхностного пластического деформирования деталей цилиндрическим роликом // Междунар. конф. «Механика 2001»: Сб. трудов. — Каунас (Литва), 2001. — С. 336-341.

83. Матлин М.М., Бабаков A.B. Разработка метода определения рациональных технологических режимов упрочнения деталей обкаткой цилиндрическими роликами // Междунар. конф. «Механика 2002»: Сб. трудов. — Каунас (Литва), 2002. — С. 214-217.

84. Матлин М.М., Бабаков A.B. Расчет допускаемых напряжений для оценки контактной прочности зубчатых передач // Машиностроитель. — 2000. —№9. —С. 20-23.

85. Матлин М.М., Бабаков A.B. Расчет допускаемых напряжений для оценки контактной прочности зубьев зубчатых передач // Междунар. конф. «ТРИБО-2001»: Тез. конф. — Техника машиностроения. — 2001. — №2. —С. 100-101.

86. Матлин М.М., Бабаков A.B. Расчет контактной жесткости роликовых направляющих // Автоматизация технологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. научн. тр. / Волг. гос. техн. ун-т. — Волгоград, 2000. — С. 66-69.

87. Матлин М.М., Бабаков A.B., Фролова А.И. Предельные нагрузки при линейном или точечном контакте деталей машин // Междунар. конф. «Механика 2000»: Сб. трудов: — Каунас (Литва), 2000. — С. 261-264.

88. Матлин М.М., Бабаков A.B., Фролова А.И. Расчет контактной прочности деталей машин // IV Междунар. семинар им. В.А.Лихачева «Современные проблемы прочности»: Сб. трудов, в 2 частях, ч.1. — Старая Русса, 2000. — С. 133-137.

89. Матлин М.М., Бабаков A.B. Научные исследования как основа совершенствования методики преподавания // Всерос. научно-практ. конф. «Инновационные процессы в высшей школе»: Материалы конф. в 2-х частях, ч.1. — Краснодар, 1999. — С. 53-54.

90. Матлин М.М., Лебский С.Л. Комбинированное поверхностное пластическое деформирование деталей дробью // Вестник машиностроения. — 2000. — № 1. — С. 54-56.

91. Матлин М.М., Лебский С.Л., Бабаков A.B. Определение глубины пластически деформированного слоя при упрочняющей обкатке деталей цилиндрическими роликами // Вестник машиностроения. — 2002. — № 10, —С.53-55.

92. Матюнин В.М. Деформационные характеристики и константы материалов при ступенчатом и непрерывном вдавливании индентора // Заводская лаборатория. — 1992. — 58, №1. — С. 56-58.

93. Методы комбинированного поверхностного упрочнения / Л.А.Хворостухин и др. // Научн. тр. Моск. авиац. технол. ин-т — Рос. технол. ун-т. — 1998. — Вып. 1. — С. 159-162.

94. Методы повышения долговечности деталей машин / В.Н.Ткачев, Б.М.Фиштейн, В.Д.Власенко, В.А.Уланов. — М.: Машиностроение, 1971. —272 с.

95. Механические свойства конструкционных материалов при сложном напряженном состоянии / А.А.Лебедев, Б.И.Ковальчук, Ф.Ф.Гигиняк и др.: Справочник. — Киев: Наукова думка, 1983. — 366 с.

96. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел. — М.: Наука, 1977. — 221 с.

97. Морозов Е.М., Зернин М.В. Контактные задачи механики разрушения. — М.: Машиностроение, 1999. — 554 с.

98. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник. — М.: Машиностроение, 1987. —328 с.

99. Орлов A.B., Черменский О.Н., Нестеров В.М. Испытание конструкционных материалов на контактную усталость. — М.: Машиностроение, 1980. — 110 с.

100. Пальмгрен А. Шариковые и роликовые подшипники: — М.: Машгиз, 1949.— 123 с.

101. Папшев Д. Д. Отдел очно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. — М.: Машиностроение, 1978. — 152 с.

102. Папшев Д.Д. Упрочнение деталей обкаткой шариками. — М.: Машиностроение, 1968.— 131 с.

103. Патент 2156623 РФ, МКИ4 В24С1/00. Способ упрочнения стальных пластин / М.М.Матлин, С.Л.Лебский. — Опубл. 27.09.00. Бюл. № 27.

104. Патент 2175123 РФ, МКИ G01N 3/42. Способ определения коэффициента нормальной жесткости упругопластического контакта детали и индентора / М.М.Матлин, А.В.Бабаков. — Опубл. 20.10.01. Бюл. № 29 (ч.2).

105. Пашков П.О. Пластичность и разрушение металлов. — Л.: Судпромгиз, 1950, —259 с.

106. Пашков П.О. Разрыв металлов. — Л.: Судпромгиз, 1960. — 244 с.

107. Пинегин С. В. Трение качения в машинах и приборах. — М.: Машиностроение, 1976. — 264 с.

108. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением / Л.А.Хворостухин, С.В.Шишкин, А.П.Ковалев, Р.А.Ишмаков. — М.: Машиностроение, 1988. — 144 с.

109. Повышение усталостной прочности деталей машин поверхностной обработкой / Под ред. С.В.Серенсена. — М.: Машгиз, 1952. — 219 с.

110. Полевой С.Н., Евдокимов В.Д. Упрочнение металлов: Справочник. — М.: Машиностроение, 1986. — 320 с.

111. Проскуряков Ю.Г., Меньшаков В.М. Методика выбора режимов при накатке деталей шариками и роликами // Вестник машиностроения. — 1962. —№ 11. —С. 60-63.

112. Проскуряков Ю.Г. Технология упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов. — М.: Машиностроние, 1971. —208 с.

113. Проскуряков Ю.Г. Упрочняюще-калибрующие методы обработки: Справочное пособие. — М.: Машиностроение, 1965. — 207 с.

114. Расчет прочности узла соединения модулей буровой установки // Металловедение и прочность материалов: Межвуз. сб. научн. тр. / Волг, гос. техн. ун-т. — Волгоград, 2001. — С. 114-117.

115. Расчеты на прочность в машиностроении: В 3 т / С.Д.Пономарев, B.JI. Бидерман, К.К. Лихарев и др. — М.: Машгиз. Т.1, 1956. — 884 с. Т.2, 1958. —974 с.

116. Ратнер С.И. Разрушение при повторных нагрузках. — М.: ГИОП, 1959. —352 с.

117. Решетов Д.Н. Детали машин. — М.: Машиностроение. 1989. — 496 с.

118. Саверин М.М. Дробеструйный наклеп. Теоретические основы и практика применения. — М.: Машгиз, 1955. — 312 с.

119. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. — М.: Наука, 1965. —388 с.

120. Сидякин Ю.И. Повышение эффективности упрочняющей механической обработки валов обкаткой их роликами или шариками // Вестник машиностроения. — 2001. — № 2. — С. 43-49.

121. Славский Ю.И., Матлин М.М. К определению предела текучести металла по параметрам упругопластического внедрения сферического индентора // Заводская лаборатория. — 1993. — 61, № 4. — С. 53-58.

122. Смелянский В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин при обработке поверхностным пластическим деформированием // Вестник машиностроения. — 1982. — № 11. — С. 19-22.

123. Смелянский В.М., Калпин Ю.Г., Баринов В.В. Исчерпание запаса пластичности металла в поверхностном слое деталей при обработке обкатыванием // Вестник машиностроения. — 1990. — № 8. — С. 54—58.

124. Смирнова H.A. Разработка и исследование процессов упрочнения поверхности алюминиевых сплавов излучением лазера: Автореф. дис.канд. техн. наук / Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э.Баумана. — М., 2000. — 16 с.

125. Справочник машиностроителя. / Под ред. С. В. Серенсена.— М.: Машгиз, 1962, т.З. — 652 с.

126. Справочник по триботехнике. В 3 т.: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения / Под общ. ред. М. Хебды, А. В. Чичинадзе. — М.: Машиностроение, 1990, т.2, — 416 с.

127. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. — М.: Машиностроение, 1985. —232 с.

128. Суслов А.Г., Улашкин А.П. Выбор упрочняюще-отделочных методов обработки для повышения износостойкости деталей машин // Справочник. Инженерный журнал. — 1998. — № 7. — С. 15-21.

129. Тарасова Е.А. Разработка и исследование способов комбинированной упрочняющей обработки для повышения эксплуатационных свойств винтовых передач: Автореф. дис. канд. техн. наук / Нижешр. гос. техн. ун-т. — Н.Новгород, 2000. — 23 с.

130. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. — М.: Наука, 1975. — 576 с.

131. Тимощенко В.А., Ермилов В.В., Брухис М.М. Вдавливание единичной неровности в пластическое полупространство // Трение и износ. — 1982. — Т. 3, № 5. — С. 813-820.

132. Тютрин Н.О. Правка маложестких цилиндрических деталей машин строчным поверхностным пластическим деформированием: Автореф. дис. канд. техн. наук / Иркут. гос. техн. ун-т. — Иркутск, 2000. — 22 с.

133. Упрочнение поверхностного слоя деталей машин до максимальной твердости / Н.И. Янков и др. // Машиностроение и приборостроение, вып.1Х.— Минск, 1977. — С. 71-74.

134. Усов A.M. Исследование усталостной прочности осевого металла в накатанном месте посадки роликового подшипника. — М.: ВННИЖТ, кн. 159, 1958. —С. 72-131.

135. Фёппль А., Фёппль JT. Сила и деформация. Прикладная теория упругости. — M., JL: Гостехтеориздат, 1939, т. 1, — 420 с.

136. Хейфец С.Г. Аналитическое определение глубины наклепанного слоя при обкатке роликами стальных деталей // Новые исследования в области прочности машиностроительных материалов. — М.: ЦНИИТМАШ, кн.49, 1952. — С. 7-14.

137. Хоприх М. Р., Цантопулос Г. Контактные деформации вдоль прямой линии: цилиндр между двумя плоскими плитами // Проблемы трения и смазки. — 1981. — Т. 103, № 1. — С. 23-27.

138. Чепа П.А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием. — Минск: Наука и техника, 1981. — 128 с.

139. Чепа П.А., Андрияшин В.А. Эксплуатационные свойства упрочненных деталей / Под ред. О.В. Берестнева. — Минск: Наука и техника, 1988. — 192 с.

140. Черменский О.Н. Особенности расчетов на контактную прочность и долговечность тяжело нагруженных деталей из закаленных сталей (на примере подшипников качения) // Вестник машиностроения. — 1998. — № 9. — С. 38-41; № 10. —С. 11-15.

141. Черменский О.Н. Теория пластичности в инженерной практике // Приложение № 7 к журналу «Справочник. Инженерный журнал». — 2001. —№7. —26 с.

142. Черный А.Г. Определение интенсивности пластической деформации и выбор геометрии ролика для упрочнения поверхностным наклепомстальных валов // Научные труды КПИ, ч.2. — Курск, 1971. — С. 223 -240.

143. Шарипов Б.У. Формирование поверхностного слоя при обработке деталей методами поверхностного пластического деформирования // Вестник машиностроения. — 2000. — № 8. — С. 46—48.

144. Шевелев И.А., Чернилевский Д.В. Напряжения при совместном действии нормальных и касательных сил на эллиптической площадке контакта // Справочник. Инженерный журнал. — 2000. — № 3. — С. 22-27.

145. Школьник JI.M. Повышение прочности осей железнодорожного подвижного состава. — М.: Транспорт, 1964. — 224 с.

146. Школьник JI.M., Шахов В.И. Технология и приспособления для упрочнения и отделки деталей накатыванием. — М.: Машиностроение, 1964. — 184 с.

147. Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. — М.: Машиностроение, 1982. — 248 с.

148. Электроискровое восстановление и лазерное упрочнение поверхностей прецизионных деталей / В.П.Лунева и др. // Известия вузов. Физика. — 2000. —Т.43,№ 11. — С.143-146.

149. Ющенко С. А. Триботехнологический метод выбора оптимальных режимов фрикционно-деформационной обработки // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1990. — № 3. — С. 83-92.

150. Hertz H. Ueber die Ber chtung fester elastischen К rper, Gesamelte Werke, Bd.l. Leipzig, 1895, s. 155-174.

151. Tabor D. The hardness of metals. — Clarendon Press, Oxford, 1951. — 175 p.• "УТВЕРЖДАЮ" Технический директор ОАОий завод буровойики1. Л.В. Молчанов2001 г.1. АКТ ШКДРЕНИЯ

152. Главный конструктор ОАО "ВЗБТ*

153. Зам. главного конструктора1. В. Колесников1. М.Я. Иткис

154. АКТ ВНЕДРЕНИЯ результатов НИР в учебный процесс Волгоградского государственного технического университета

155. Использование в учебном процессе методик, предложенных A.B. Бабаковым, позволяет развивать творческие способности студентов и повысить научный и инженерный уровень подготовки специалистов.

156. Зав. Кафедрой «Детали машин и ПТУ» докт. техн. наук, профессор

157. Председатель научно-методического Совета ВолгГТУ по направлению. «Наземные транспортные системы»,-декан автотракторного факультета, канд. техн. наук, доцент1. О.Д. Косов

158. Методика применения программы для определения рациональных технологических параметров упрочняющей обкатки цилиндрическими роликами

159. Программа предназначена для определения рациональной удельной рабочей нагрузки на упрочняющий ролик, а также радиуса этого ролика. Экран программы представлен на рис. ПЗ. 1.

160. Упрочняющая обкатка цилиндрическими роликами

161. Файл About Твердость детали Н Д, МПа Материал детали1. Легированная сталь "▼".33851. Диаметр детали, мм1. Too

162. Допустимая разница приведенных радиусов, мм

163. Действительная разница приведенных радиусов, мм0,050.001. ШЛО

164. Предельная равномерная деформация детали по результатам испытанийWг~ Использовать1. Расчет4.535 286,6

165. Рациональная глубина упрочненного слоя

166. Рациональная удельная нагрузка

167. Радиус цилиндрического к £о ролика '1. Переводмм1. Н/мммм1. НВ, МПа Т|

168. Предельная равномерная деформация детали по расчету10.072

169. Условный предел текучести, МПа1. J 701,41. ВЫХОД

170. ВолгГТУ, Каф. Детали машин и ПТУ1. Версия Alpha 01

171. Рис. П3.1. Экран программы для определения рациональных технологических параметров упрочняющей обкатки цилиндрическими роликами.

172. Для удобства практического применения в программе предусмотрена возможность быстро перевести различные числа твердости, широко распространенные на предприятиях (например, НВ, НЯСЭ, НУ) в числа твердости НД.

173. Таким образом, данную программу можно применять при назначении режимов упрочняющей обкатки цилиндрическими роликами, а так же для экспресс-расчета этих режимов в инженерной практике.