Долговечность и оптимальное проектирование гусеничного движителя с резинометаллическими элементами (1094948), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

Сплошной резиновый массив в верхнейчасти обладает высокой жесткостью, поэтому запрессовка резинометаллического59элемента в проушину звена сопровождается деформированием только нижнихполуколец. Резиновый элемент устанавливается в проушине звена таким образом,что растягивающая нагрузка в гусеничной цепи воспринимается верхним сплошным основанием и в этом направлении шарнир имеет высокую радиальную жесткость.Представленный на рис. 2.14 резинометаллический шарнир имеет резиновый элемент сложной геометрической формы [22]. Длина резинового элемента,привулканизированого к соединительному пальцу, равна длине проушины, в которую запрессовывается резинометаллический палец.

С одной стороны форма резинового элемента образована цилиндрической поверхностью, концентричнойпальцу. Эта поверхность ограничена двумя плоскостями, расходящимися от пальца под углом  . Выбор величины угла  зависит от максимального угла закручивания шарнира во время эксплуатации. С противоположной стороны резина ограничена цилиндрической поверхностью, радиус кривизны которой равен радиусупальца. В запрессованном состоянии палец должен быть концентричен отверстиюпроушины трака.Рис.

2.14. Сплошной резиновый элемент сложной формы:1 – проушина; 2 – палец; 3 – резиновый слой; 4 – поверхность, концентричная пальцу; 5 – плоскость; 6 – цилиндрическая поверхность; 7 – продольные выемкиСтремление конструкторов повысить эксплуатационные показатели привелок созданию конструкции резинометаллического шарнира [283] представленногона рис. 2.15. Форма резинового элемента, привулканизованного к металлическойвтулке при запрессовке в проушину звена обеспечивает заполнение отверстияпроушины резиной около 100%. Конструкция обладает высокой радиальной иосевой жесткостью и обеспечивает отсутствие участков проскальзывания резины60относительно металла.

На рис. 2.15 представлен продольный разрез резинометаллической втулки в недеформированном состоянии до запрессовки в проушинузвена, деформированная форма после запрессовки и поперечные разрезы втулкивозможных вариантов.Рис. 2.15. Резинометаллический элемент сложной формыУвеличение радиальной жесткости шарнира, конструкция которого представлена на рис.

2.16 [29] достигается, как и в конструкции (рис. 2.13), однако полукольца 2 и 3 имеют разную высоту, что облегчает сборку шарнира. Крайние полукольца выполняются достаточно высокими, что позволяет обеспечить не раскрытие стыка при радиальном нагружении. Низкие полукольца обеспечивают заполнение полости шарнира резиной и способствуют увеличению радиальнойжесткости.Радиальную нагрузку в этой конструкции воспринимает сплошной участокупругого тела (рис. 2.16, поз. 4), в то время как полукольца выполняют в основном центрирующую и уплотняющую функцию. При скручивании же упругого тела работают все его части.Форма резинового элемента (рис.

2.17) [30] обеспечивает минимальную деформацию сплошного массива при запрессовке его в отверстие проушины. Прирадиальном нагружении шарнира происходит деформация сплошного массива, ауровень напряжений боковых участков сохраняется неизменным. Исключениенеблагоприятного суммирования деформаций после запрессовки и при приложении радиальной нагрузки позволяет снизить напряжения в сплошном массиве, что61должно повысить срок службы шарнира. Кроме того, применение подобной конструкции шарнира может повысить винтовую жесткость гусеницы.Рис.

2.16. Резинометаллический элемент сложной формы с полукольцами:1 – палец; 2 – высокие полукольца; 3 – низкие полукольца; 4 – сплошное тело; 5 – проушинаРис. 2.17. РМШ с резиновым элементом сложной геометрической формы:1 – проушина; 2 – палец; 3 – основной массив; 4 – кольцевые участки; 5 – выемки; 6 – сплошноймассив со стороны радиального нагружения; 7 - сплошной массивОдним из способов повышения радиальной жесткости шарнира являетсяармирование резинового элемента. Возможный вариант конструкции такого шарнира показан на рис.

2.18. В представленной конструкции между концентричнорасположенными резиновыми элементами установлена металлическая перфорированная втулка [23]. Резиновые кольца соединены с металлической втулкой вовремя горячей вулканизации и через отверстия перфорации втулки друг с другом.На свободной цилиндрической поверхности внешнего резинового кольца распо-62ложены продольные V-образные канавки, которые должны обеспечить возможность сборки шарнира.Рис. 2.18.

Резинометаллический шарнир с армированным резиновым элементом:1, 2 звенья гусеничной цепи; 3 – палец; 4 – втулка; 5, 6 – резиновые кольца; 7 - перфорированные отверстия; 8 - V- образные канавкиКонструкция пальца втулочного варианта резинометаллического шарнира(рис. 2.19) [24] изогнута по волнистой линии. При сборке звеньев гусеничной цепи палец устанавливается в проушинах вершинами полуволн по направлению ксоседнему звену, создавая тем самым предварительный натяг в резинометаллических втулках.Рис. 2.19.

Втулочный вариант с изогнутым шестигранным пальцем:1 – звено; 2 – проушина; 3 – резинометаллические втулки; 4 – палец; 5 – гайки; 6 – пружинныешайбыРезинометаллический шарнир (рис. 2.20) [25] относится к шарнирам с резиновыми элементами сложной геометрической формы. Резина соединена с пальцемво время горячей вулканизации. Длина цилиндрической части резинового элемента составляет 0,8…0,9 от длины проушины трака, а радиус цилиндрической части63равен радиусу проушины трака. Цилиндрическая часть по плоскостям сопрягаетсяс продольным выступом, который расположен в средней части резинового элемента и имеет длину равную 0,5…0,7 от длины цилиндра.Продольный выступ в поперечном сечении имеет форму трапеции, боковыестороны которой сопряжены с окружностью цилиндра по касательным плоскостям, образуя между собой угол  =60…120°. Размеры и форма выступа подбираются таким образом, чтобы полностью заполнить пространство между арматурой пальца и поверхностью проушины трака.

Максимальное заполнение резинойпространства между пальцем и отверстием проушины трака обеспечивает высокую радиальную жесткость шарнира и позволяет исключить попадание абразива вшарнир, что способствует повышению долговечности шарнира. Резиновый элемент устанавливается в проушине таким образом, чтобы растягивающее усилие вцепи воспринималось цилиндрической поверхностью 4.Рис. 2.20. Резиновый элемент с выступом:1 – проушина; 2 – палец; 3 – привулканизированная резина; 4 – цилиндр; 5 – плоскость; 6 –продольный выступШарнир, изображенный на рис.

2.21 [26], относится к шарнирам с резиновыми элементами сложной геометрической формы. Радиальную нагрузку, как и вконструкции (рис. 2.13) воспринимает сплошной цилиндрический массив, а противоположная часть резинового элемента, выполнена с выступами разделяемымивыемками. Резиновый элемент со стороны приложения радиальной нагрузки выполнен в виде цилиндра, охватывающего палец на дуге 160…200°, и обеспечивающего в собранном шарнире концентричное расположение арматуры в отверстиипроушины. С противоположной стороны резиновый элемент разделен попереч-64ными выемками на несколько участков. По длине проушины может быть последовательно расположено несколько резиновых элементов.Форма и размеры поперечного сечения дополнительных выемок должнабыть подобрана таким образом, чтобы обеспечить максимальное заполнение пространства между арматурой пальца и поверхностью проушины трака.д)а)б)в)г)е)ж)Рис.

2.21. Резинометаллический шарнир сложной геометрической формы:а – исходное состояние, б – после запрессовки, в – продольный разрез; г, д, е, ж – поперечныеразрезы возможных вариантов; 1 – палец; 2 – проушина; 3 – резиновая втулка; 4 – выступы;5 – разделительные выемки; 6, 7 – дополнительные выемкиАнализ характера разрушения резиновых элементов шарнира показывает[282], что разрушение начинается на свободной поверхности резины близко расположенной к поверхности отверстия проушины и в дальнейшем продвигается подиагонали деформированного сечения внутрь резинового элемента в направлениипальца.Для того чтобы предотвратить проскальзывание поверхности резиновойвтулки относительно поверхности отверстия проушины при закручивании шарни-65ра, резиновые элементы обычно запрессовывают в отверстие проушины с натягомпорядка 25…30% [282], что обеспечивает значительные напряжения сжатия в резине и постоянный контакт резины и металла в соединении.В результате проведенных исследований получен вариант формы резинового элемента сечение, которого в исходном и запрессованном состоянии представлено на рис.

2.22.В таком шарнире форма резинового элемента после сборки, обеспечиваетзаполнение резиной пространства между поверхностью пальца и поверхностьюпроушины примерно на 90%.Рис. 2.22. Резиновый элемент с кольцевыми выемкамиНа основании проведенных стендовых испытаний сотрудниками конструкторского бюро транспортного машиностроения предложена конструкция, представленная на рис.

2.23 [312]. Резинометаллические втулки, в зависимости от ширины резиновых колец, запрессованы с натягом 15…17% в проушину трака. Резиновые кольца в свободном состоянии до запрессовки имеют V-образную форму срадиусами перехода между сопрягаемыми поверхностями R=2+0,5 мм. Резиновыекольца образуют сплошной резиновый массив, а их форма обеспечивает оптимальное распределение напряжений в упругом слое шарнира, без их концентрации в условиях неравномерного нагружения.При запрессовке в проушины резинометаллических втулок с арматурой снатягом 15…17% в резиновых кольцах возникает значительно меньшее предварительное напряжение по сравнению с кольцами прямоугольного сечения, которыезапрессовывают с натягом 33% и более. Величина натяга, с которым производится запрессовка резинометаллических втулок в проушины траков, выбрана опытным путем по результатам стендовых испытаний.

При запрессовке резинометаллических втулок в проушины с натягом менее 15% возможно их проворачивание66в проушинах при скручивании шарнира. Запрессовка с натягом более 17%, но менее 33% не дает положительного эффекта для повышения работоспособности.Рис. 2.23. Резиновый элемент V- образного сечения втулочного варианта:1- металлическая втулка; 2 – резиновый элементНа быстроходных гусеничных машинах вследствие высокой частоты нагружения во время движения с высокими скоростями резиновые кольца РМШ сильнонагреваются.

Характеристики

Список файлов диссертации