К расчету зубчатых и червячных передач при переменных режимах нагружения

В статье рассмотрены основные причины выхода из строя передач зацеплением: контактные разрушения активных поверхностей звеньев, износ, задиры по боковым поверхностям зубьев и излом. Проанализирован существующий метод расчета на контактную и изгибную прочность прямозубых и косозубых цилиндрических передач в зависимости от режимов работы и нагружения, который обеспечивает предупреждение отказов за заданный срок службы по двум критериям: прогрессивному выкрашиванию активных поверхностей зубьев и их поломке (износу). Данный метод распространяется на силовые зубчатые передачи со стальными зубчатыми колесами. Обоснована необходимость создания метода расчета по износу передач зацеплением червячного типа с учетом переменного режима нагружения. Метод расчета позволит по известной интенсивности изнашивания материала, а также по заданному суммарному предельному износу, установленному для соответствующего типа передач зацеплением, определять ресурс передачи или по известной долговечности передачи найти среднюю интенсивность изнашивания материалов звеньев пары. На примере типовых графиков нагружения привода механизмов закрытия и открытия запорной арматуры, полученных на основе экспериментальных данных, приведена методика расчета суммарной величины износа зубьев колеса передачи червячного типа (спироидной) в различных режимах: при закрытии и открытии с учетом переменного режима нагружения. Представленная методика позволит более точно прогнозировать сроки эксплуатации передач червячного типа с учетом изменения нагрузки и длительности ее действия, режима и условий эксплуатации, установленных в различных машинах и механизмах, в том числе подъемно-транспортных, строительных и дорожных.

износ, интенсивность изнашивания, передачи зацеплением, ресурс, спиро-идная передача

1. Проектирование механических передач: Учеб.-справ. пособие для втузов / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев и др. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1984. 560 с.

2. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов втузов / Под ред. В.А. Финогенова. 6-е изд., перераб. М.: Высш. шк., 1998. 383 с.

3. Основы расчета и конструирования летательных аппаратов: Учеб. пособие для втузов / Н.А. Алексеева, Л.А. Бонч-Осмоловский, В.В Волгин и др.; Под ред. В.Н. Кестельмана, Г.И. Рощина. М.: Машиностроение. 1989. 456 с.

4. Дроздов Ю.Н., Павлов В.Г. Пучков В.Н. Трение и износ в экстремальных условиях. М.: Машиностроение, 1986. 224 с.

5. Детали машин: Учеб. для вузов / Л.А. Андриенко, Б.А. Байков, И.К. Ганулич и др.; Под ред. О.А. Ря-ховского. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 520 с. (Механика в техническом университете. Т. 8).

6. Генкин М.Д., Кузьмин Н. Ф., Мишарин Ю.А. Вопросы заедания зубчатых колес. М., 1959. 147 с.

7. Редукторные масла Shell: Каталог продукции. URL: http://www.shell.com.ru (дата обращения: 27.06.2016).

8. ООО «Механик»: Каталог продукции. URL: http://mechanik.udmnet.ru (дата обращения: 27.06.2016).

9. ЧасовниковЛ.Д. Передачи зацеплением (зубчатые и червячные). 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1969. 486 с.

10. ГОСТ 21354-87 (СТ СЭВ 5744-86). Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчеты на прочность. Введ. 01.01.89. М.: Изд-во стандартов, 1988. 127 с.

11. Машиностроение: Энциклопедия / Ред. совет К.В. Фролов (пред.) и др.: В 40 т. Т. IV-1. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка / Д.Н. Решетов, А.П. Гусенков, Ю.Н. Дроздов и др.; Под общ. ред. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1995. 864 с.

12. Дроздов Ю.Н. К расчету зубчатых передач на износ // Машиноведение. 1969. № 2. С. 84-88.

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