Расчет напряженно-деформированного состояния спироидной передачи при действии пиковой нагрузки
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-2-24-30Ключевые слова:
спироидная передача, нагруженный контакт, пластическое смятиеАннотация
Рассмотрена задача анализа тяжелонагруженной низкоскоростной многопарной спироидной передачи с учетом влияния упругого контактного, изгибно-сдвигового и упругопластического контактного взаимодействия зубьев колеса и витков спироидного червяка. Обоснован отказ от метода конечных элементов (МКЭ), обычно широко применяемого для решения задач нагруженного контакта. Задача анализа упругопластически нагруженной передачи рассмотрена как комбинация для двух задач: традиционного анализа упругонагруженного контакта и синтеза - поиска требуемой геометрии пластически деформированных поверхностей спироидной передачи. Приводится разработанный алгоритм расчета распределения нагрузки с учетом упругого и упругопластического характера контакта, многопарности и наличия макронервоностей на контактирующих поверхностях спироидной передачи. Описаны допущения, принятые при разработке алгоритма. Дано описание выбора допустимого контактного напряжения, которое учитывает сложный геометрический профиль контактных поверхностей. Приводятся числовые примеры, полученные в результате работы предложенного алгоритма, представленные в виде графиков, демонстрирующие его работоспособность и наглядность получаемых результатов. Представлены материалы по эксплуатации тяжелонагруженных низкоскоростных спироидных передач, подтверждающие достоверность получаемых результатов предложенного алгоритма. Даны рекомендации по локализации контакта на рабочих поверхносиях спироидной передачи.Библиографические ссылки
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.
