Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Системы Методы Технологии. С.П. Ереско и др. Повышение долговечности … 2018 № 2 (38) с. 19-24 23 игольчатых подшипников воспринимают нагрузку, которую передают на две другие пары игольчатых подшипников, при этом тела качения (иголки) 4 , выполненные с конусными торцевыми поверхностями, установлены в конические углубления сепаратора 6 и внутренней торцевой поверхности корпуса 3 и вращаются без перекоса, в силу чего исключается взаимное трение тел качения 4 . Техническим результатом карданного шарнира является отсутствие перекоса тел качения игольчатого подшипника и исключение взаимного трения тел качения, что увеличивает долговечность карданного шарнира. Пример расчета долговечности подшипника ГПЗ 704702К, вычисленного с использованием зависимости между ресурсом, выраженным в миллионах оборотов, и ресурсом в рабочих часах, без учета осевой нагрузки [12], показал значение долговечности: ч n P C L m r h 12021 1500 60 10 3 4,24 60 10 6 33,3 6 10                  , (10) где C r — расчетная динамическая грузоподъемность, H ; m — показатель степени долговечности, равен 3,33; Р — расчетная нагрузка, H ; n — частота вращения, мин –1 . При учете влияния перекоса тел качения [17]: ч n P C L m r h 4421 1500 60 10 05,4 4,24 60 10 6 33,3 6 10                  . (8) Тогда математическая модель расчета долговечно- сти, т. е. откорректированный ресурс с учетом влияния смазочного материала («Литол-24») без учета осевой нагрузки будет определяться по формуле [4]: ч n P C aa L m r h 13223 1500 60 10 3 4,24 1,1 60 10 6 33,3 6 23 1 10                   , (12) где а 1 — коэффициент, корректирующий ресурс в за- висимости от надежности, равен 1; а 23 — коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от смазки, ра- вен 1,1. На перекос игл оказывают влияние и конструктив- ные элементы подшипника (длина иглы, а также диа- метры иглы, шипа и стакана). Возникающая осевая сила смещает тела качения к торцу уплотнения, в ре- зультате происходит разрушение уплотнений кардан- ного шарнира, что приводит к разгерметизации под- шипникового узла. Вынужденные колебания также являются причиной возникновения и развития устало- стных трещин [1–12], приводящих в конечном итоге к разрушению игольчатых подшипников [21, 22]. В результате проведенных исследований уточнена методика расчета долговечности подшипников кардан- ного шарнира неравных угловых скоростей и разрабо- тана усовершенствованная конструкция карданного шарнира с сепаратором [17], исключающая перекос тел качения игольчатого подшипника и обеспечивающая вращение тел качения без взаимного трения смежных тел качения друг о друга, что в итоге позволило увели- чить долговечность карданного шарнира в 2,7 раза. Литература 1. Марченко Е.А. О природе разрушения поверхности металлов при трении. М.: Наука, 1979. 126 с. 2. Дегтярев Н.М., Пастухов А.Г. Виды и причины отказов карданных подшипниковых узлов // Вестн. ХНТУСГ. 2012. № 122. C. 278-284. 3. Menovschikov V.A., Eresko S.P. Structure influence and materials properties of mated surfaces on their density chanqe and compactibility degree // Engineering & automation problems. 2006. Vol. 5, № 1. Р. 124-128. 4. Erdogan F., Sih G.C. On the crack extension in plates under plane loading and transverseshear // Trans. ASME. J. Basic Engng. 1963. № 85. P. 519–527. 5. Williams J.G., Ewing P.D. Fracture under complex stress - the angled crack problems // Intern. J. Fract. Mech. 1972. Vol. 8, № 4. P. 441–446. 6. Adamovich A.I., Kukushkin E.V., Novoselova V.O. The relationship of time fatigue damage with parameters oscillating bodies in terms of rolling under load // Materials 16 International Scientific Conference «Youth. Society. Modern science, technologies & innovations», 2017. P. 16-18. 7. КукушкинЕ.В., Меновщиков В.А. Малоцикловая усталость игольчатого подшипника // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: материалы IX Всерос. науч.- практической конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013. С. 154-155. 8. Кукушкин Е.В., Меновщиков В.А., Ереско Т.Т. Вопросы формирования усталостных трещин в материалах игольчатых подшипников карданных шарниров // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: материалы X Всерос. науч.- практической конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2014. С. 148-150. 9. Menovshchikov V.A., Shchelkanov A.S., Mityaev A.E. The effect of oscillatory motion of deformable volumes of the metal on fatigue in friction // Friction and Wear. 2003. Vol. 24, № 4. P. 378–382. 10. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техника, 1970. 396 с. 11. Меновщиков В.А. Повышение работоспособности игольчатых шарниров карданных передач приводов транспортно-технологических машин: дис. ... д-ра. техн. наук. Красноярск: КрасГАУ, 2006. 329 с. 12. Меновщиков В.А. Ереско С.П. Исследование и совершенствование игольчатых подшипников карданных передач транспортно-технологических машин. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. 283 с. 13. Меновщиков В.А. Ереско С.П. Влияние перекоса тел качения и смежных явлений на работоспособность игольчатых подшипников карданного шарнира // Механики XXI веку. 2006. С. 320-335. 14. Меновщиков В.А. Ереско С.П. Оценка надёжности элементов пар трения карданного шарнира на игольчатых подшипниках // Механики XXI веку: материалы V межрегион. науч.-технической конф. Братск, 2006. С. 200-204. 15. Меновщиков В.А. Ереско С.П. Перекашивание тел в зоне силового контакта подшипника качения и его влияние на начальную остаточную деформацию // Механики XXI веку: материалы V межрегион. науч.-технической конф. Братск, 2006. С. 205-206. 16. Ереско С.П., Меновщиков В.А. Оптимизация конструктивно-режимных параметров шарниров карданных передач на игольчатых подшипниках / Механики XXI веку: материалы VII Всерос. науч.-технической конф. Братск, 2008. С. 29-32. 17. Ереско С.П., Ереско Т.Т., Кукушкин Е.В., Меновщиков В.А. Карданный шарнир: пат. 170347 Рос. Федерация. № 2016140043; заявл. 11.10.16; опубл. 21.04.17, Бюл. № 12. 5 с.