Возможности программного комплекса Gearacl для проектирования зубчатых передач и элементов трансмиссии

Дмитрий Владиславович Дорофеев

doi:10.22213/2410-9304-2024-3-62-67

Авторы

Д. В. Дорофеев ФАУ «ЦИАМ им. П. И. Баранова»

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2024-3-62-67

Ключевые слова:

проектирование, программное обеспечение, подшипники, валы, зубчатые передачи

Аннотация

Создание математической модели работы зубчатых передач относится к одной из наиболее наукоемких областей знаний. Для разработки модели проводятся междисциплинарные исследования. Для практического использования результаты этой работы находят воплощение в стандартах расчета на прочность. Из-за сложности процессов, протекающих в зубчатых передачах, выполнение расчета одной пары зубчатых колес стало требовать от инженера не только существенных временных затрат, но и глубокого понимания сотен страниц расчетных методик, описанных группами взаимосвязанных стандартов. В формулы расчета входят уточняющие коэффициенты, вклад и значения которых определяются группой специалистов, разрабатывающих стандарт, в результате исследований по согласованию аналитических вычислений, экспериментальных данных и расчетов, выполненных с помощью метода конечных элементов. Для выполнения расчета проектировщику необходимы знания о принципах выбора значений коэффициентов и их смысла. Выполнение расчета зубчатых передач по стандарту - трудоемкий процесс, который может быть корректно выполнен только инженером, имеющим опыт проектирования зубчатых передач. Для облегчения труда инженера были созданы программные продукты как отечественного, так и зарубежного производства. Однако тенденции, сложившиеся в последние годы, требуют замещения зарубежных программных продуктов. В 2022 году специалистами ФАУ «ЦИАМ им. П. И. Баранова» был разработан программный комплекс Gearacl, позволяющий заменить иностранные продукты в объеме, востребованном на предприятиях авиационной промышленности в областях расчета цилиндрических зубчатых передач, валов и подшипников. В программный комплекс были внедрены современные методики расчета. Возможностям программного комплекса Gearacl посвящена данная статья.

Биография автора

Д. В. Дорофеев, ФАУ «ЦИАМ им. П. И. Баранова»

кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Пилипенко М. С., Василенков Л. Н. Создание трехмерной модели редуктора в КОМПАС-3D // Качество продукции: контроль, управление, повышение, планирование: сборник научных трудов 9-й Международной молодежной научно-практической конференции, Курск, 18 ноября 2022 года. Курск: Юго-Западный государственный университет, 2022. С. 167-169.

Даманский Д. В., Бурменский А. Д. Практический опыт использования новых инструментов моделирования судовых конструкций в КОМПАС-3D // Молодежь и наука: актуальные проблемы фундаментальных и прикладных исследований: материалы IV Всероссийской национальной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 4 ч., Комсомольск-на-Амуре, 12-16 апреля 2021 года. Т. 1. Комсомольск-на-Амуре: КнАГУ, 2021. С. 232-235. DOI 10.17084/978-5-7765-1474-6-2021-232.

Жихорев А. С., Жихорева М. Д. Использование компоновочной геометрии в программе КОМПАС-3D // Неделя науки Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2021. № 1-1.

Феоктистова Л. А., Рзаева Т. В., Фардеев А. Р. Краткий обзор приложений системы КОМПАС -3D // Научно-технический вестник Поволжья. 2024. № 1. С. 126-128.

Каталог продукции. 5-е изд. М.: ЕПК. 608 с.

Rolling bearings - SKF, PUB BU/P1 17000/1 EN, October 2018. URL: http://www.skf.com/binaries/pub12/Images/0901d196802809de-Rolling-bearings-17000_1-EN_tcm_12-121486.pdf (дата обращения: 17.01.2020).

Беломытцев О. М. О совершенствовании методики расчета авиационных подшипников качения в ГТД // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2021. № 67. С. 35-42. DOI 10.15593/2224-9982/2021.67.04.

Зобнин А. П. Прочностные расчёты с применением САПР в машиностроении при проектировании валов // 3D-технологии в решении научно-практических задач: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции, Красноярск, 29 сентября 2022 года. Красноярск: "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева", 2022. С. 17-20.

Соколов И. В. Методы чтения векторной графики на примере DXF-формата // Экономика и социум. 2020. № 5-2(72). С. 715-721.

Раков А. П. Технологии трёхмерного моделирования в промышленном дизайне // Градостроительство и архитектура. 2021. Т. 11, № 2 (43). С. 155-161. DOI 10.17673/Vestnik.2021.02.20.

Калинин Д. В. Разработка метода расчёта динамических нагрузок в высоконагруженных зубчатых передачах планетарных редукторов ТРДД: специальность 01.02.06 "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Калинин Дмитрий Владимирович, 2021. 197 с.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023688854 Российская Федерация. "Программа расчёта цилиндрических зубчатых колёс, трансмиссионных валов и подшипников качения" ("GEARACL 2023"): № 2023687512: заявл. 08.12.2023:опубл. 25.12.2023 / Д. В. Дорофеев, Д. В. Калинин, А. В. Жуков, Варсеева С. А., Лаврентьев Ю. Л.; заявитель Федеральное автономное учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова".

Плясов А. В., Поликарпов А. Н. Инструментально-метрологическое обеспечение планетарной передачи 3K-2G-H в программе KISSSOFT для повышения качества зацеплений // Отечественный и зарубежный опыт обеспечения качества в машиностроении: сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции, Тула, 23-25 октября 2019 года. Тула: Тульский государственный университет, 2019. С. 54-58.

Рычина С. А., Ахмедова Л. Н., Пушкарев И. А. Возможности программного комплекса Kisssoft для расчета геометрии рациональной конструкции планетарной передачи типа 2K-h // 3D-технологии в решении научно-практических задач: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции, Красноярск, 23 мая 2023 года. Красноярск: Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М. Ф. Решетнева, 2023. С. 67-72.

Пушкарев И. А., Сунцов М. В., Пушкарева Т. А. Информационные технологии в машиностроении при проектировании рациональных конструкций планетарных передач // 3D-технологии в решении научно-практических задач: Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции, Красноярск, 23 мая 2023 года. Красноярск: Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М. Ф. Решетнева, 2023. С. 73-76.