Оценка ресурса спироидных передач по износу с учетом эквивалентного вращающего момента

V. N. Anferov; A. V. Zaitsev

doi:10.22213/2413-1172-2020-2-31-37

Authors

V. N. Anferov Siberian Transport University, Novosibirsk, Russia
A. V. Zaitsev Siberian Transport University, Novosibirsk, Russia

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-2-31-37

Keywords:

wear, wear rate, gearing, life, spiroid gear, equivalent torque

Abstract

The paper substantiates the feasibility of using spiroid gears in hoisting-and-transport and construction vehicles' drives and mechanisms. The unique advantages of these gears are noted, allowing to design machine drives with improved technical and economic indicators.

The information on the leading manufacturers of spiroid gears in Russia and abroad is given.

The paper provides a brief description and analysis of the main causes of failure of mechanisms and drives of machines based on gears and worm gears, as a result of their operation and the action of contact loads on the active surfaces of the gear teeth, which leads to malfunctions, breakdowns, failures in the form of wear, scuffing and tear. The existing method of calculating endurance is described taking into account the schedule for changing the values of loads and the number of cycles of their action on the contact endurance and on the endurance of teeth during bending, used in calculating the strength of spur and helical gears.

The necessity of creating a method for assessing the wear of spiroid gears is substantiated, taking into account the stepwise mode of action of loads based on an analysis of operating modes of drives of hoisting-and-transport machinery and equipment where this type of gear is used.

The proposed method is illustrated by an example of calculating the life of the spiroid gearbox for a traction winch of a stacking crane.

References

Гольдфарб В. И. Некоторые аспекты современного состояния теории и практики зубчатых передач // Сборник докладов научно-практической конференции с международным участием «Теория и практика зубчатых передач и редукторостроения» (Ижевск,

–5 декабря 2008 г.). Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2008. С. 8–15.

Спироидные редукторы трубопроводной арматуры / В. И. Гольдфарб, Д. В. Главатских, Е. С. Трубачев, А. С. Кузнецов, Е. В. Лукин, Д. Е. Иванов, В. Ю. Пузанов. М. : Вече, 2011. 222 с.

Спироидные редукторы для работы в экстремальных условиях : монография / В. И. Гольдфарб, В. Н. Анферов, Д. В. Главатских, Е. С. Трубачев ; под ред. В. И. Гольдфарба. Ижевск : Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2014. 156 с.

Гольдфарб В. И., Трубачев Е. С., Кузнецов А. С. Cопоставительный анализ поколений спироидных редукторов приводов трубопроводной арматуры // Арматуростроение. 2015. № 1. С. 80.

Saari O.E. Skew-axis gearing.Patent 2954704 USA. Publ. on 04-Oct-1960.

Saari O.E. Speed-Reduction Gearing.Patent USA № 2696125, 1954.

Kazkaz G., Puppala M., Richard D. Illinois. Hybrid enveloping spiroid and worm gear. Patent 20120000305 USA. Publ. on 05-Jan-2012.

Экспериментальные исследования низкоскоростных тяжелонагруженных спироидных редукторов / В. И. Гольдфарб, Е. С. Трубачев, А. С. Кузнецов, А. А. Корнилов // Интеллектуальные системы в производстве. 2014. № 1 (23). С. 31–36.

Гольдфарб В. И., Трубачев Е. С., Кузнецов А. С. Перспективы и практика применения спироидных передач в приводах трубопроводной арматуры // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. № 5. Ч. 2. С. 61–74.

Трубачев Е. С., Пушкарев А. Э., Пушкарева Т. А. Cтруктурная модель приводов трубопроводной арматуры // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2017. Т. 20, № 1. С. 6–8. DOI: 10.22213/2413-1172-2017-1-6-8.

Gol’dfarb V.I., Trubachev E.S., Kuznetsov A.S., Kornilov A.A., ReshetnikovS.M., Kharanzhevskii E.V. [Slip bearings and lubricants in low-speed heavy-duty spiroid gears]. Russian Engineering Research, 2015, vol. 35, no. 8, pp. 584-588.

Trubachev E. [Several issues of tooth generating process by two-parametric families of generating lines]. Mechanisms and Machine Science, 2016, vol. 34, pp. 97-116.

Trubachev E. [New concept of the process of de-signing gearboxes and gear systems]. Mechanisms and Machine Science, 2016, vol. 34, pp. 405-423.

Дроздов Ю. Н., Анферов В. Н. К расчету ресурса спироидных передач по износу // Расчетно-экспериментальные методы оценки трения и износа : монография. М. : Наука, 1980. С. 19–22.

Дроздов Ю. Н. Метод расчета на износ зубча-тых передач // Передачи и трансмиссии. 2002. № 2. С. 37–43.

Коваленко Р. К. Результаты исследования коэффициента трения в спироидном зацеплении с сочетанием материалов звеньев пары сталь – сталь // Вестник СамГУПС. 2017. № 1. С. 21–28.

Анферов В. Н., Ткачук А. П., Зайцев А. В. Расчет ресурса спироидного редуктора в приводе кабелесборочного механизма электропогрузчика // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2017. Т. 20, № 2. С. 24–28. DOI: 10.22213/2413-1172-2017-2-24-28.

Zaitsev A. Calculation of the resource of spiroid transmissions from wear in the step of loading mode.2019.IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 403 012221.