Analysis of Mode of Deformation for Spiroid Gears under Peak Loads
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-2-24-30Keywords:
LTCA, spiroid gear, loaded contact, plastic crumplingAbstract
The paper describes the analysis of heavy-loaded low-speed multi-pair spiroid gears under the effect of elastic contact, bending and shearing, and elastoplastic contact interaction of gearwheel teeth and worm threads. Rejection from the finite-element method widely used for solving the problems of loaded tooth contact is substantiated. Analysis of elastically and plastically loaded gears is considered as the set of two problems: traditional analysis of the elastically loaded contact and synthesis, that is, the search for the required geometry of plastically deformed surfaces of spiroid gears. The developed algorithm for analysis of load distribution with account of elastic and elastoplastic contact condition, multi-pair contact and macro-roughnesses on contacting surfaces is presented. Allowances taken within the development of the algorithm are described. Choice of the allowable contact stress that considers the complex geometrical profile of contacting surfaces is described. The proposed algorithm allowed for obtaining the numerical results presented as diagrams and demonstrating the workability of the algorithm and the clarity of the obtained results. The presented information on operation of heavy-loaded low-speed spiroid gears proves the veracity of the proposed algorithm. Recommendations on contact localization on work surfaces of spiroid gears are given.References
Георгиев А. К. Основные особенности, классификация и область эффективного использования спироидных передач // Перспективы развития и использования спироидных передач и редукторов : доклад всесоюзного научно-технического совещания. Ижевск, 1979. С. 3-9.
Заблонский К. И. Зубчатые передачи. Распределение нагрузки в зацеплении. Киев: Технiка, 1977. 208 с.
Шевелева Г. И. Численный метод решения контактной задачи при сжатии упругих тел // Машиноведение. 1981. № 5. С. 90-94.
Шевелева Г. И. Решение контактной задачи методом последовательного нагружения // Известия вузов. 1986. № 9. С. 10-15.
Айрапетов Э. Л., Генкин М. Д. Статика планетарных механизмов. М. : Наука, 1976. 263 с.
Трубачев Е. С. Основы анализа зацепления реальных спироидных передач // Вестник машиностроения. 2004. № 10.
Кузнецов А. С. Теоретическое и экспериментальное исследование статической нагруженности спироидной передачи : дис. … канд. техн. наук. Ижевск, 2005. 186 с.
Trubachev E., Kuznetsov A., Sannikov A. Model of Loaded Contact in Multi-pair Gears // Mechanisms and Machine Science 51. Springer International Publishing AG Switzerland. 2018, pp. 45-72. ISBN 978-3-319-60398-8, DOI 10.1007/978-3-319-60399-5.
Третьяков Е. М. Методика расчета твердых тел на контактную прочность по предельным контактным нагрузкам // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2012. № 4. С. 98-124.
Особенности расчетов на контактную прочность высоконагруженных поверхностно-упрочненных зубчатых передач трансмиссий и приводов / Е. И. Тескер, С. Е. Тескер, В. Ю. Тараненко, В. В. Елхов // Проблемы механики современных машин : материалы VI Междунар. конф. (отв. ред. В. С. Балбаров). Восточно-Сибирский гос. ун-т технологий и управления, 2015. С. 123-128.
Дель Г. Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М. : Машиностроение, 1971. 199 с.