РОЗРАХУНКОВА ОЦІНКА ВПЛИВУ КОЕФІЦІЄНТА ТЕРТЯ КОВ-ЗАННЯ НА ДОВГОВІЧНІСТЬ ЦИЛІНДРИЧНИХ ПРЯМОЗУБИХ ПЕРЕДАЧ

Мирон Васильович Чернець, Мирослав Васильович Кіндрачук, Олександр Вікторович Тісов, Анатолій Олександрович Корнієнко, Аліна Олександрівна Юрчук

Анотація


Запропоновано використання методики розрахунку зношування зубів на довговічність та умови їх зачеплення, яка заснована на феноменологічній розрахунковій моделі фрикційно - втомного зношування при терті ковзання З використанням розробленого методу розрахунку зношування і довговічності зубчастих передач проведено дослідження впливу коефіцієнта тертя ковзання на довговічність двох видів прямозубих циліндричних передач за однакових умов роботи: зі стальними зубчастими колесами і металополімерної з поліамідними колесами, армованими вуглецевими та скляними дисперсійними волокнами. Враховується також зміна умов зачеплення зубів (дво – одно – двопарне) та зміна умов їх трибоконтактної взаємодії внаслідок зношування. Встановлено, що передача зі стальними колесами має приблизно однакову довговічність, як металополімерна пряма передача зі стальною шестернею і склокомпозитним колесом у діапазоні f = 0,17…0,4. Довговічність металополімерних передач з вуглекомпозиту (прямої і оберненої) у кілька разів є більшою за довговічність металевої зубчастої передачі у діапазоні f = 0,1…0,4. Зокрема прямої передачі вона буде від 3,45 до 10,2 разів, а оберненої – від 10,3 до 3,7 рази  Подано графічно закономірності впливу коефіцієнта тертя ковзання на довговічність передач. Проведена оцінка максимальних контактних тисків у зачепленні цих передач свідчить, що їх найбільша величина буде на вході зубів в однопарне зачеплення. Спостерігається дуже значна відмінність між їх величиною у передачі з металевими колесами і металополімерними передачами. Зокрема для металополімерної вуглекомпозитної передачі вони є меншими близько 16 разів, а для металополімерної склокомпозитної передачі близько 18 разів. Також досліджена зміна початкових максимальних контактних тисків у зачепленні внаслідок зношування зубів та встановлено її закономірності. Отримані результати подано графічно, що унаочнює отримані закономірності.


Ключові слова


циліндрична евольвентна зубчаста передача; коефіцієнт тертя ковзання; довговічність; контактний тиск

Посилання


Дроздов Ю.Н. К разработке методики расчета на изнашивание и моделирова-ние трения // Износостойкость. – М.: Наука, 1975. – С. 120–135.

Проников А. С. Надежность машин.– М.: Машиностроение, 1978. – 590 с.

Гриб В. В. Решение триботехнических задач численными методами. – М.: Нау-ка, 1982. – 115 с.

Brauer J., Andersson S. Simulation of wear in gears with flank interference – a mixed FE and analytical approach // Wear. – 2003. - № 254. – P. 1216-1232.

Flodin A., Andersson S. Simulation of mild wear in spur gears // Wear. – 1997. – № 207 (1-2). – P. 16-23.

Flodin A., Andersson S. Wear simulation of spur gears // Tribotest J. – 1999. - № 5 (3). – P. 225-250.

Flodin A., Andersson S. Simulation of mild wear in helical gears // Wear. – 2000. – № 241 (2). – P. 123-128.

Flodin A., Andersson S. A simplified model for wear prediction in helical gears // Wear. –2001. – № 249 (3-4). – P. 285-292.

Kahraman A., Bajpai P., Anderson N.Е. Influence of tooth profile deviations on helical gear wear // J. Mech. Des. – 2005. – Vol. 127, Issue 4. – P. 656-663.

Kolivand M., Kahraman A. An ease-off based method for loaded tooth contact analysis of hypoid gears having local and global surface deviations // J. Mech. Des. – 2010. – Vol. 132, Issue 7.

Pasta A., Mariotti Virzi G. Finite element method analysis of a spur gear with a corrected profile // J. Strain Analysis. – 2007. – Vol.42. – P. 281-292.

Андрейкив А.Е., Чернец М.В. Оценка контактного взаимодействия трущихся де-талей машин. – Киев: Наук. думка, 1991. – 160 с.

Чернець М., Келбіньскі Ю. Прогнозування довговічності зубчастих передач // Проблеми трибології. – 2001. – № 4. – С. 151–159.

Оцінка довговічності, зношування та контактної міцності зубчастих передач / Під заг. ред. М.В.Чернеця. – Дрогобич: Вимір. - 2002. – 128 с.

Чернець М.В., Келбіньскі Ю., Ярема Р.Я. Узагальнений метод оцінки зношування циліндричних евольвентних зубчастих передач // ФХММ. – 2011. – №1. – С. 44 – 49.

Чернець М.В., Ярема Р.Я., Чернець Ю.М. Метод оцінки впливу коригування і зношування зубів евольвентної циліндричної передачі на довговічність та міцність. Ч.1. Довговічність та зношування // ФХММ. – 2012. - № 3. – С. 30-39.

Chernets M.V., Chernets Yu.M. Evaluation of the Strength, Wear, and Durability of a Corrected Cylindrical Involute Gearing, with Due Regard for the Tooth Engagement Conditions // Journal of Friction and Wear. – 2016. - №1. – P.71-77.

Chernets M., Chernets Ju. The simulation of influence of engagement conditions and technological teeth correction on contact strength, wear and durability of cylindrical spur gear of electric locomotive // Proc. JMechE. Part J: Journal of Engineering Tribology. – 2017. – Vol. 231, No 1. – Р. 57 – 62.

Chernets M.V., Shil’ko S.V., Pashechko M.I., and Barshch M. Wear resistance of glass- and carbon-filled polyamide composites for metal-polymer gears // Journal of Friction and Wear. – 2018. – Vol. 39, No. 5. – Р. 361 – 364.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 0370-2197

Ліцензія Creative Commons
Цей твір ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із зазначенням авторства - Некомерційна - Без похідних творів 3.0 Неадаптована