Створення високонавантаженних механiчних передач із гнучкими ланками i промiжними тiлами кочення для редукторiв важкого машинобудування - Автореферат

Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукРоботу виконано у Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля Міністерства освіти i науки України. Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Носко Павло Леонідович, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, завідуючий кафедрою “Машинознавство”. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Шишов Валентин Павлович, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, професор кафедри “Машинознавство”; З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля за адресою: 91034, м.Маючи підвищену навантажувальну здатність, ці передачі в сукупності охоплюють широкий діапазон передаточних відношень - від 10 до 400 в одному ступені, що значно поліпшує їх масогабаритні показники. Аналіз досліджень в області редукторобудування показав, що дотепер відсутні наукові основи й теоретичні положення щодо створення високонавантажених механічних передач із ГЛ і ПТК для галузі важкого машинобудування; достатньо не вивчені питання міцності несучих елементів ХЗП і ПП; не розроблені практичні рекомендації щодо вдосконалення їхніх конструктивних параметрів та ін. Таким чином, створення високонавантажених передач із ГЛ і ПТК є актуальною науково-технічною проблемою редукторобудування, вирішення якої дозволить підвищити одиничні потужності та продуктивність машин, зменшити їхню масу й габарити, поліпшити експлуатаційні показники продукції важкого машинобудування, забезпечуючи її конкурентоспроможність на світовому ринку. Ця мета досягається шляхом вирішення таких завдань: - дослідження питань сучасного розвитку привідної техніки та вибір перспективних напрямів удосконалення високонавантажених механічних передач; Для вирішення поставленої мети були використані методи математичного моделювання та математичного аналізу (при розробці математичної моделі кочення твердого диска по гнучкому колесу); теорія інженерного експерименту, подібності, розмірності, методи моделювання та тензометрії (при моделюванні процесу взаємодії зубців, дослідженні розподілу навантаження в зачепленні, визначенні осьових сил та енергетичних утрат у ХЗП); методи швидкісної кінозйомки та тензометрії (при визначенні числа зубців у зачепленні); теорія зубчастого зачеплення (застосована в процесі геометричного синтезу зачеплення та при усуненні інтерференції); методи теорії пружності (при вирішенні завдань НДС гнучкого колеса, дисків, кругового зубця, контактної задачі).Розвязання цієї проблеми можливе шляхом створення ХЗП із ГЛ і ПП із ПТК, що мають високі технічні й експлуатаційні характеристики, на основі їх геометричного, кінематичного й силового аналізу, синтезу зачеплення вищих кінематичних пар, дослідження ПДВ несучих елементів високонавантажених механічних передач. Прийняті припущення при моделюванні взаємодії деталей із ГЛ не дають можливості розкрити особливості процесу кочення дисків по гнучкому колесу, виявити причини виникнення осьових сил, а також оцінити вплив деформації ГЛ на зміни умов роботи зубчастого зачеплення й інтерференцію зубців у цілому. При інтенсивність навантаження зменшується; сили в зубчастому зачепленні розподілені нерівномірно, до 40% довжини зубців по задньому торцю навантажено незначно; нормальна сила, що діє на зубець, пропорційна крутному моменту; із збільшенням підвищується нерівномірність розподілу сил у зубчастому зачепленні. Показано, що інтерференція біля вершин зубців гнучкого колеса зміщається в напрямку входу зубців у зачеплення; сили і швидкість ковзання зубців приймають максимальні значення біля торців зубчастого вінця гнучкого колеса на вході й виході зубців із зачеплення. На основі проведеного комплексу розрахункових та експериментальних робіт, з метою усунення негативних явищ інтерференції, рекомендовано: зрізати вершини зубців гнучкого колеса від середини висоти на торцях конусами, що розходяться, під кутом порядку 6°; обмежувати ширину зубчастих вінців до значень; поле зубчастого зачеплення до кутів 30…35° стосовно великої осі генератора хвиль; при навантаженнях застосовувати конструкції ХЗП із двома гнучкими колесами.Розвязано важливу науково-технічну проблему створення високонавантажених передач із ГЛ і ПТК для редукторів важкого машинобудування, яка визначає перспективний напрям розвитку привідної техніки. На основі проведеного аналізу праць в області механічних передач установлено, що: - існуючі ХЗП і ПП не мають високу навантажувальну здатність і не можуть бути використані в редукторах важкого машинобудування; Розроблено математичну модель, виконано кінематичний і силовий аналіз зубчастого зачеплення ХЗП; уперше встановлено функціональний взаємозвязок інтерференції зубців, конструктивних і силових факторів; визначено умови існування зубчастої пари.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ