Способ определения профиля галтелей деталей машин

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. Р 1 б С 3/04 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Л.С.Лейкин Московский вечерний металлургический институт(71) Заявитель 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ГАЛТЕЛЕек ДЕТАЛЕЙ МАШИНИзобретение относится к машиностроению,Известен способ определения профиля галтелей деталей машин на основе исследования распределения напряжений в трех галтелях подобным профилей радиусов кривизны )з =р Ю)- 1,2,3, причемпри статических нагружен . в .х деталей- отдельными нагрузками пр стейших видов в пределах упругости материала так, чтобы соответствующие номи-. нальные напряжения были пропорциональны их амплитудным значениям в услови ях работы деталей на опасном расчетном режиме, приведенным к симметричным циклам, в результате чео находятдля исходной галтели радиуса уцер 9)-.рфункциюос 268 (ю)РчМ) -(ак мокс и для всех трех галтелей радиусов25р:р су коэффициенты1 дзк) нон.( эк)иткс.иткс.и выражают через них переменный радиус кривизны предлагаемот з птофнля галтелей,где Чз - угол между нормалямик опасной профильнойлинии галтели в начальной и текущейточках;кй) - эквивалентные напряжения в точках с углами сл опасной профильной линии галтели;,с учетом общей неравномерности напряжений для точки галтес ( Бак) окео - значения радиусоврЩпрофилек 1 галтелей эточках с максимальными эквивалентныминапряжениямиЬ.)1(11.Сущестэуюещйй способ является общим и может быть использован для различных типов деталей машин с галтелями, выполненными как без поднугде 8 и Ф амплитудынапряженба в щеккривошипв шейке 8;и входящие в выражение параметр эффициен 5 В качпроведен приве;.н исходной кривизны ленчатого дизеля АМ для лей рагде выражеы кон" ают соот ы галте - такимидетали 45) общие60 ражение к для трех радиусов собственн и соответ фициента атунной совместтрения тела детали, так и с поднутрением, что делают, главным образом, с целью устранения возможных прижогов поверхностного слоя детали при шлифовании, например для некоторых типов коленчатых валов, зубчатых колес й др. При оптимальном профиле галтели сохраняются точка совмещения с наиболее важной иэ сопрягаемых поверхностей детали и нормаль к профилю галтели в этой точке, как и 10 для профиля исходной галтели, а также касание со второй сопрягаемой поверхностью детали. В результате снижается уровень концентрации напряжений, поскольку обеспечивает в условиях эксплуатации машины на опасном расчетном режиме детали приблизительно равномерное распределение по профилю галтели эквивалентных напряжений, приведенных для симметричных циклов.Описанный способ является трудоемким, поскольку предусматривает проведение исследования распределения напряжений для деталей не только с исходной галтелью заданного профиля радиуса кривизны Рфц(Ч)=Яцзно и с двумя другими галтелями подобных профилей радиусов кривизны Рщ = Яи(Ч) и р =у (ц) , что затрудняет его примененйе. 3Целью изобретения является упрощение способа определения оптимального профиля галтелей деталей, для которых известно влияние относительного радиуса кривизны галтелей в зо- З 5 нах наибольшей напряженности на уровень концентрации напряжеийй при различных видах нагружения деталей.Поставленная цель достигается тем, что исследование распределения напряжений выполняют лишь для детали с исходной галтелью заданного профилярадиуса кривизны )ц = РцЧ) ящв Результате чего находят Функцйюак( )45 а значения Еф коэффициента Гтрех галтеле 11 подобных проФидиусов кривизны рц, у(ч)- 1,2,3, находят согласнонию Г, в котором коэффициентцентрации напряжений принимветственио радиусам кривизнлей,а остальные параметрыже (приближенно), как и дляс исходной галтелью.Например, для:галтели шблейки коленчатого вала при ном действии изгиба и кручения, полагая синфазное изменение напряженийизгиба икручения и применяя энергетическую теорию прочности, коэффициенты Г определяют согласно выражению Гщ - средние номинальныенапряжения циклов изгиба в щеке и крученияв шейке колена вала; ф - коэффициенты влиянияасимметрии цикла нормальных и касательныхнапряжений;ос - коэффициенты общей неравномерности напряжений в зоне наибольшейнапряженности на поверхности галтели колена зала при изгибев плоскости кривошипаи при кручении, соответственно, обусловленнойколенообразной Формойвала- значения для точки гал%тели колена вала с максимальным эквивалентнымнапряжением),;,сфункции яц) отдельно, соответственно, приизгибе в плоскости кривошипа и при кручении;- коэффициенты собственно концентрации напряжений для колена валас галтелями подобныхпрофилей радиусов кривизны р=1,2,3 приизгибе в плоскости кривошипа и при кручении,соответственно. стве примера, на основе ого исследования, в табл, 1для наиболее напряженной круговой галтели .радиуса рц =б мм шатунной шейки ковала четырехцилиндрового"41 (материал вала - стальпараметры, входящие в выоэффициента Е, а в табл. 2галтелей подобных профилейкривизны р коэффициенты о концентрации напряженийствующие значения Е коэфК8 6 а т а еее Фв 91 с еее Онй нд ерш 7 ез т501,0 88,0 181,9 14,1 0,1 0,05 0,873 1,13 1,0 0,997 10Таблица 2. ны р предлагаемого профиля галтелейуравнением 1 2,4 2 б,0 4,68 2,05 0,259 0,413 2,84 1,58 3 15,0 1,92 1,28 0,589 2 О Предлагаемый упрощенный способ существенно сокращает время и стоимость исследований, связанных с определением оптимального профиля галтелей деталей машин, так как не требует изготовления в каждом случае двух дополнительных деталей с галтелями подобных профилей радиусов кривизны р и Уеа и изучения в них распределеееия напряжений, что при широком внедрении в различные отрасли машиностроения ответственных деталей машин с галтелями оптимальных профилей должно дать большой экономический эффект,Формула изобретения ед 1 ь) едВУ-)14 Л+1 ние Сд - ,к что среднее зна а коэффициентпредпагаемыйет точку сов или приближенно Я = С - из условия, чт профиль галтели сохр мещения с наиболее адиус кривизой из с Способ определения профиля галтелей деталей машин на основе исследования распределения напряжений в трех галтелях подобных профилей радиусов К Р И В И 3 Н Ы Р аЧ ) к ) 1 е 2 е 3 е ПРИЧЕМ Рн, ф 04 ееа е Унак 2,5 Рн, 1 РнеРнк УнзнРее при статических нагружениях деталей отдельными простейшими видами нагрузок в пределах упругости материала так, чтобы соответствующие номинальные напряжения быпи пропорциональны их амплитудным значениям в условиях работы деталей на опасном расчетном режиме, приведенным к симметричным циклам, в результате чего находят для исходной галтели заданного про" филя радиуса кривизны радарррн р, Функцию81 ч )е в 12 (Че) - к -Фак)мокси для всех трех галтелей подобных профилей радиусов кривизны рщфрМ)1,2,3 - коэфФициентыи выражают переменнбй р 15где (р - угол. Между нормалямик опасной профильнойлинии галтели в начальной и, текущейтчках;фР) - эквивалентные напряжения в точках с углами ц опасной профильной линии галте"ли;ф ) - максимальное значение Вахтер)е аак) ееом - эквивалентное номинальное напряжение сучетом общей неравномерности напряженийдля точки галтели сд ак) макс 1о - значения радиусовЯ,уЩпрофилей галтелей вточках с максимальными эквивалентныминапряжениямиЩк)ещкд ) 1 1 40коэффициенты Эв А и С определяют позк)ном Зк)макС Составитель В,ГоловТехред И.йсталош .орректор В,Синицкая Редактор Б.Вирко Тираж 1139 Подписное ЦЦИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская набд. 4/5,Заказ ббб 9/16 т .Филиал ППП патент, г.ужгород. ул.Прбектная,4 таемых поверхностей детали и нбрмаль к профилю галтели в этой точке, как .и для исходной галтели заданного про" филя, и касается второй сопрягаемой поверхности детали, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упроще . ния способа, исследование распределения напряжений выполняют лишь для детали с исходной галтелью заданного профиля радиуса кривизны р=р(ср)= фф, в результате чего находят функциюзкр (ч(бак) макси параметры, выходящие в выражение коэффициента а значения Г коэффициента К длятрех галтелеЪ подобных профилей радиусов кривизны р :р фср) р=1 р 2находят согласно выражению й, в котором коэффициенты концентрации на"пряжений принимают соответственнорадиусам кривизны галтелей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Заявка Р 2380107,кл, Р 16,С Э/04, 28,06.76, по которой принято решение о выдаче авторског решения.