МЕТОДИ АНАЛІЗУ РОЗПОДІЛУ ЗГИНАЛЬНИХ НАПРУЖЕНЬ В ПЕРЕДАЧАХ ЗАЧЕПЛЕННЯМ

Анотація

Як правило, в процесі проектування зубчастих конічних передач їх основні параметри визначаються з умов, що задані в проектному завданні, та із розрахунків на жорсткість, міцність, динамічний стан і т. ін. На жаль, існуючі методики розрахунку таких передач мають дуже умовний характер. Метою роботи є розробка, теоретичне обґрунтування методів забезпечення конструкційної міцності конічних зубчастих коліс з круговою формою зубців при проектуванні та удосконаленні існуючих передач в умовах реального навантаження. У роботі представлено математичне моделювання напружено-деформованого стану (НДС) конічних зубчастих коліс з круговим зубом з урахуванням основних геометричних параметрів. Оригінальність визначається створенням ефективних методів розрахунку згинальних напружень в галтелі кругового зуба реальної конфігурації, розмірів і місця розташування поля зачеплення з урахуванням фактичного навантаження і встановленням сприятливих умов взаємодії зубчастого зачеплення. Зусилля, що передається зачепленням, моделюється в такому вигляді, що враховується конфігурація і величина майданчика контакту з можливістю варіації закону його розподілу по плямі. Враховується різне положення майданчика контакту по фазі зачеплення за весь період сполучення пари зубців. Це дозволило вирішити комплекс складних проблем, пов'язаних з пошуком шляхів зниження згинальних напружень при проектуванні або доведенні існуючих конічних зубчастих коліс з круговим зубом. Підхід, в якому теорія R-функцій займала одне з провідних місць, дозволив: з достатнім ступенем точності, не виходячи за рамки елементарних функцій, отримати граничну поверхню і область конічного зубчастого колеса з круговим зубом єдиним аналітичним виразом у вигляді неявної неперервної функції неперервного аргументу; моделювати реальну силову взаємодію пари зубців; сформувати координатну сітку — одну з необхідних умов методу визначення полів згинальних напружень в небезпечній області зуба і тіла зубчастого вінця. Представлені в роботі методи складають нову розрахункову базу для аналізу об'ємного НДС конічних зубчастих коліс з круговим зубом, що має істотне прикладне значення. На їх основі можна здійснювати розрахунковий аналіз на етапах проектування, створення і доведення як конічних, так і циліндричних зубчастих коліс з криволінійною формою зубців при будь-якій системі зовнішнього зачеплення і вибирати найбільш раціональні геометричні параметри і умови силової взаємодії зачеплення.