Удосконалення хвильової зубчастої передачі з генератором кочення шляхом використання двох гнучких коліс - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукПри цьому можна стверджувати, що можливості поліпшення якісних характеристик звичайної ХЗП, що містить одне гнучке колесо, одне жорстке колесо, практично вичерпані, тому що геометрія зачеплення і конструктивні параметри ХЗП стали близькі до оптимальних. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" (НАКУ "ХАІ") при виконанні робіт з держбюджетної тематики відповідно до координаційного плану МОН України "Теоретичні основи проектування і створення перспективної авіаційно-космічної техніки", що включає такі теми: "Розробка і дослідження механічних передач і вузлів тертя з підвищеним ресурсом" (№ДР0194U014836); "Розробка і дослідження опорних вузлів і механічних передач для двигунів і агрегатів авіаційно-космічної техніки" (№ДР0197U015827); "Математичні методи розрахунку і створення нових конструкцій високоефективних опорних вузлів і механічних передач літальних апаратів" (№ДР0100U003451); "Розробка математичних моделей складних механічних систем імпульсної дії для використання в аерокосмічній галузі" (№ДР0103U004088), де здобувач був відповідальним виконавцем. розробка математичної моделі ХЗП із кулачковим генератором кочення, що враховує спільну роботу двох гнучких коліс, їх конструктивні параметри, геометрію зачеплення і піддатливість ланок передачі. Наукова новизна одержаних результатів полягає в такому: Розроблено математичну модель і алгоритм її розвязання для ХЗП із двома паралельними гнучкими колесами, що враховує спільну роботу гнучких коліс, їх конструктивні параметри, геометрію зачеплення, піддатливість ланок і дозволяє визначати силову взаємодію елементів, ККД, крутильну жорсткість і граничний передаваний момент передачі. Вперше досліджено вплив геометричних і конструктивних параметрів гнучких коліс на крутильну жорсткість, ККД, граничний передаваний момент ХЗП із двома гнучкими колесами, і дано рекомендації, що дозволяють проектувати передачі з раціональними значеннями якісних характеристик і геометричних розмірів.Форма гнучких коліс при передачі обертального моменту залежить від сил, що виникають у передачі, і, у свою чергу, впливає на їх перерозподіл, тому задачу перебування сил, що діють у зачепленні та по тілах кочення гнучких підшипників, необхідно вирішувати разом з визначенням форми гнучких коліс. Розрахунок з визначення форми коліс проведено на основі напівбезмоментної теорії, де гнучке колесо подане як сполучення циліндричної оболонки і зубчастого вінця, який розглядається як кільце, що знаходиться під дією радіальних PRJ і дотичних FTI сил; при цьому враховується вплив на нього гнучкої оболонки. 2) на гнучке колесо z1 діють: сили від тіл кочення генератора PR і сили тертя PT; сили від зачеплення F, спрямовані до профілю зубця; сили інерції маси гнучкого колеса і тіл кочення GR, GT. Після зведення сил до серединної поверхні зубчастого вінця силу F розкладемо на складові FR і FT, потім, додавши моменти TP і TF, одержимо обертальний момент на гнучкому колесі: (4) де F, g, P, T - модулі векторів сил і моментів у перерізах B, m; , - радіуси серединної поверхні зубчастого вінця; mm, mk - кути між нормаллю до серединної поверхні та радіусом. Величини, що входять у рівняння (4), визначаються за формулами: , , , , , , , . де R - радіус серединної поверхні недеформованого обода гнучкого колеса; w(j) - радіальні переміщення точок серединної поверхні обода; a2 - кут профілю зубця в точці контакту; - кут тертя в зачепленні; g2 - кут, що відповідає половині товщини зубця колеса z2; y1 - кут між радіусами, проведеними в початок координат X1Y1, X2Y2 і звязаними із зубцем коліс z1 і z2; - радіус точки контакту; f1 - умовний коефіцієнт тертя в підшипнику генератора хвиль; HK - товщина кільця підшипника; h1 - товщина кільця колеса.Раціональні значення коефіцієнта зміщення для зачеплень з a=20° необхідно вибирати для внутрішнього колеса в межах xg1 = 2,5...4,5 і зовнішнього колеса в межах xg2 = 3...5,5. 2.Розроблено математичну модель ХЗП, що дозволяє визначати форму гнучких коліс, силову взаємодію ланок, ККД, крутильну жорсткість і граничний передаваний момент, а також досліджувати вплив конструктивних параметрів коліс на характеристики передачі. 4.У результаті проведених досліджень встановлено:-за рахунок передачі обертального моменту по двох потоках в 1,9 раза зменшується радіальне навантаження, що діє на кульки гнучких підшипників, а сили, що діють на зубці в зачепленні, зменшуються в 1,6 раза; -при початковому навантаженні ККД передач із двома колесами менший, ніж у звичайних ХЗП, за рахунок підсумовування втрат на тертя в генераторі хвиль, що виникають у кожному контурі, однак при досягненні номінальних моментів їх ККД вирівнюються; 5.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ