ПОКАЗНИКИ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ КОНХОЇДАЛЬНИХ ЦИЛІНДРИЧНИХ ПРЯМОЗУБИХ ПЕРЕДАЧ З ПІДВИЩЕНОЮ ВАНТАЖОПІДЙОМНІСТЮ. ЕКСПЕРИМЕНТ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.4(93).16285Ключові слова:
циліндричні зубчасті колеса, конхоїдальне зачеплення, зсув профілю, опукло-опуклий контакт, характеристики зчеплення, міцність поверхні зубців, втрата потужності зачепленняАнотація
Стаття присвячена актуальному завданню підвищення показників працездатності зубчастих приводів машин. Для вирішення зазначеного завдання у статті запропоновано застосувати конхоїдальне зачеплення, виготовлене зі зміщенням вихідного контуру та особливими умовами контакту. Особливістю запропонованого зачеплення є менша у порівнянні зі звичайним конхоїдальним зачепленням чутливість до похибок виготовлення та монтажу. Випробування передач на контактну міцність здійснювалося на стенді розімкнутого типу, як гальмівний пристрій використовувалося електромагнітне порошкове гальмо. Випробування проводилися при ступінчастому навантаженні експериментальних передач відповідно до вибраних режимів, під час випробувань через кожні півгодини фіксувалися активна потужність, яка споживається приводним електродвигуном та навантажуючий момент гальмівного пристрою. Кожні 8 годин візуально контролювався стан контактуючих поверхонь зубців, фіксувалися площі вкриті раковинами викришування по п’яти зубцям шестірні, рівномірно розташованим по периметру. У ході випробувань також контролювалося значення температури масла, яка встановилася на кожному етапі навантаження. У ході експериментальних досліджень було проведено випробування двох варіантів передач: евольвентної зі зміщенням та конхоїдальної зі зміщенням. Підтверджено теоретичні висновки про більш високу (на 20%) контактну міцність конхоїдальних циліндричних передач. Значне зниження ККД редуктора при значенні крутного моменту Нм, пов'язане з втомним руйнуванням більш ніж 50% активних поверхонь зубців; також мало місце різке збільшення температури масла, що теж можна пов'язати з руйнуванням активних поверхонь зубців. Для порівняння експериментальних даних з теоретичними було визначено відношення ККД редукторів з випробуваними передачами. Отримані співвідношення різняться на 5,5%. Це свідчить про задовільний збіг теоретичних та експериментальних даних за показником втрат у зачепленні. Робота конхоїдальної передачі супроводжувалася меншим тепловиділенням, що також свідчить про менші втрати у зачепленні. Областю застосування нового зачеплення є приводи машин для передачі великих потужностей.
Посилання
Gavrilenko V.A. Osnovy teorii evolventnoy zubchatoy peredachi // Moskva: Mashinostroyeniye. - 1969. - 432 s.
Novikov M.L. Gears with new engagements // Moscow, Publ. Zhukovsky VVIA. - 1958. 186 pp (in Russian).
Shishov V.P. Tsilindricheskiye peredachi s arochnymi zubiami / V.P. Shishov, P.L. Nosko, O.A. Revyakina, red. Shishov V. P. // Monografіya. Lugansk: Vid-vo SNU іm. V. Dalya. - 2004. - 336 s.
Tkach P. Arched transmissions teeth geometry within offset of initial profile / P. Tkach, P. Nosko, O. Bashta, А. Lysenko, A. Bashta // Problems of friction and wear/ - 2019. - 4 (85). - pp. 69-75.
Nosko P. Improved and extreme geometro-kinematic parameters of high-loaded hyperboloid gears / P. Nosko, S. Kashkarov, O. Bashta, Yu. Tsibriy, A. Bashta // Prob-lems of friction and wear. - 2019. - 3 (84). - pp. 63-68.
Bashta O.V. Doslidzhennia vtrat potuzhnosti vnaslidok tertia kovzannia i kochennia v zubchastomu zacheplenni. Ohliad / O.V. Bashta, P.L. Nosko, O.V. Radko, O.V. Herasymova, A.O. Bashta // Problemy tertia ta znoshuvannia. - 2020, - 4 (89). - pp.47-57.
Shabanov I. R. O zubchatoy peredache s konkhoidalnoy liniyey zatsepleniya. Nadezhnost i kachestvo zubchatykh peredach // Niinformtyazhmash. 18-67-106. 1967. S. 1-8.
Tkach P. Comparison of sinusoidal and involute spur gears by meshing characteristics / P.Tkach, P. Nosko, Yu. Tsybrii, O. Revyakina, G. Boyko, O. Bashta // Proceedings of Odessa Polytechnic University. - 2019. - Issue 1 (57). - pp.41-53.
Shishov V.P. Kriterii rabotosposobnosti reyechnoy peredachi so smeshcheniyem reyki / V.P. Shishov, O.A. Revyakina, P.N. Tkach, Yu.A. Sklyar // Vіsnik Nats. tekhn. un-tu «KhPІ». Zb. nauk. prats tematichniy vipusk «Problemi mekhanіchnogo privodu». Kharkіv: NTU «KhPІ». - 2010. - № 26. - S. 187-194.
Shishov V.P. O kharaktere kontakta zubyev tsilindricheskikh peredach / V.P. Shishov, O.A. Revyakina, P.N. Tkach // Vіsnik Nats. Tekhn. un-tu «KhPІ». Zb. nauk. prats tematichniy vipusk «Problemi mekhanіchnogo privodu». Kharkіv: NTU «KhPІ». - 2007. - № 21. - S. 110-119.
Tkach P.M. Mathematical model for formation of spur gear teeth by a hyperbolic reference profile / P.M. Tkach, O.V. Bashta, P.L. Nosko, O.O. Revyakina, A.O. Kornienko, O.V. Tisov, Yu.O. Tsybrii // Visnyk Nats. Tekhn. un-tu «KhPI». Seriia: Mashynoznavstvo ta SAPR: zb. nauk. pr. Nats. tekhn. Un-t «KhPI». Kharkiv: NTU «KhPI», - 2018. - № 25. - С. 140-148.
Litvin F. L. (1968) Theory of gearing, 2nd ed. Moscow, Nauka publ., 584 pp. (in Russian)
Shishov V.P. Geometric-kinematic criteria of workability of cylindrical quasi-involute gears with arch and crowned teeth / V.P. Shishov, P.N. Tkach, V.M. Puzina, A.E. Tretiak // Bulletin of the Volodymyr Dahl East-Ukrainian National University, - 2003. - 12 (70), - pp. 52–55. (in Russian)
Grote Karl-Heinrich, Antonsson Erik K. (Eds.) Springer Handbook of Mechanical Engineering. Springer Publ., 2009. 1576 p.
Kragel'sky I. V., Alisin V. V. Friction, wear and lubrication. Handbook in 2 books. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1978. 400 p. (in Russian)
Kudrjavcev V. N., Derzhavec Ju. A., Gluharev E. G. Design and calculation of gear reducers. Leningrad: Mashinostroenie Publ., 1971. 328 p. (in Russian)
Aviatsionnyye zubchatyye peredachi i reduktory: Spravochnik Pod red. Vulgakova E. B. Moskva: Mashinostroyeniye. 1981. 374 s.
