Научная статья на тему 'Исследование жёсткости зубьев двух и трёх парного зацепления'

Исследование жёсткости зубьев двух и трёх парного зацепления Текст научной статьи по специальности «Машиностроение»

CC BY
99
21
Поделиться
Ключевые слова
ШЕСТЕРНЯ / ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО / ЖЁСТКОСТЬ / ДИНАМИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА / GEAR / GEAR WHEEL / STIFFNESS / DYNAMIC LOAD

Аннотация научной статьи по машиностроению, автор научной работы — Балякин Валерий Борисович, Курушин Михаил Иванович, Оссиала Венсеслас Бель Амур

В настоящей работе рассматривается замена однодвух парного зацепления зубчатых колес на зубчатые колеса двухтрех парного зацепления. При такой замене нагрузка в районах полюса зацепления, где обычно возникает выкрашивание, расчетная статическая нагрузка уменьшается в два раза а, следовательно, можно уменьшить габариты зубчатых колес и значительно повысить их долговечность по выкрашиванию, кроме того, также значительно уменьшить перепад жесткостей в зацеплениях зубьев, что должно привести к уменьшению параметрического возбуждения и шумности упругой системы всего изделия.

Похожие темы научных работ по машиностроению , автор научной работы — Балякин Валерий Борисович, Курушин Михаил Иванович, Оссиала Венсеслас Бель Амур,

INVESTIGATION OF THE STIFFNESS OF TEETH OF TWO AND THREE GEAR PAIRS

In this paper the replacement of one-two pair meshing of gears by the gears of two-three pairs engagement is being considered. with such replacement of load in the areas of the engagement pole, where pitting usually arises, the estimated static load is being decreased twice, we can reduce the size of the gears wheels and greatly increase their durability by pitting, in addition, also we can significantly reduce the differential stiffness of the meshed teeth, which should lead to a reduction of parametric excitation and the noise of the elastic system of the entire product.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Исследование жёсткости зубьев двух и трёх парного зацепления»

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

УДК 621.813.534.933

ИССЛЕДОВАНИЕ ЖЁСТКОСТИ ЗУБЬЕВ ДВУХ И ТРЁХ ПАРНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

© 2016 М.И. Курушин, В.Б. Балякин, В.Б. Оссиала

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Статья поступила в редакцию 16.12.2016

В настоящей работе рассматривается замена одно- двух парного зацепления зубчатых колес на зубчатые колеса двух- трех парного зацепления. При такой замене нагрузка в районах полюса зацепления, где обычно возникает выкрашивание, расчетная статическая нагрузка уменьшается в два раза а, следовательно, можно уменьшить габариты зубчатых колес и значительно повысить их долговечность по выкрашиванию, кроме того, также значительно уменьшить перепад жестко-стей в зацеплениях зубьев, что должно привести к уменьшению параметрического возбуждения и шумности упругой системы всего изделия.

Ключевые слова: шестерня, зубчатое колесо, жёсткость, динамическая нагрузка.

В предыдущих исследованиях [1] и [2] по параметрической динамике в упругих системах с одно- двух парным зацеплениями, опираясь на многочисленные опыты с дифференциальными редукторами турбовинтового двигателя, было показано, что в изделиях с зубчатыми колесами одно- двух парным зацеплениями возникает вибрация, резонансы и параметрическая неустойчивость упругих элементов всего изделия [3]. Как способ уменьшения вибрации изделий предлагается введение разношаговости в области двух парного зацепления зубчатых колес, величина которой зависит от передаваемой редуктором мощности[4]. В настоящей работе предлагается замена одно- двух парного зацепления зубчатых колес на зубчатые колеса двух- трех парного зацепления. Рассмотрим изменение жесткости зубьев в зацеплении в зависимости от видов зацепления.

На рис. 1 показаны варианты изменения суммарных жесткостей зубьев в зацеплении - С = С+С2 на возможность параметрического возбуждения в зависимости от характера изменения жесткостей зубьев входящих в зацепление - С1 и выходящих из зацепления С2 в различных точках

- х по линии зацепления в пределах одного шага зацепления - p. Так, если характер изменения жесткостей пары зубьев линейный - С = х или аппроксимируется квадратичной синусоидой

- С = sin2(^x/2), то суммарная жесткость - С в зацепления не изменяется, и параметрического

Балякин Валерий Борисович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой основ конструирования машин. E-mail: 029-029@mail.ru, область интересов: опоры авиационных двигателей и редукторов. Курушин Михаил Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры основ конструирования машин. Оссиала Венсеслаc Бель Амур, аспирант кафедры основ конструирования машин.

возбуждения изделия не будет происходить. При синусоидальной зависимости - С = 8т(лх/2) или по квадратичной параболе - С = х2 параметрическое возбуждение может происходить с максимальным значением суммарной жесткости - С посредине шага зацепления. А вот при зависимости по кубической синусоиде - С = 8т3(лх/2) параметрическое возбуждение так же возможно, но уже с максимальным значением суммарной жесткости - C не посредине шага зацепления, а в начале и конце каждого шага зацепления. Для исследования действительного характера изменения суммарной жесткости зубьев зубчатых колес были построены профиля зубьев методом конечных элементов по программам ЛЫБУБ -рис.2. Один профиль строился по ГОСТу, а другой несколько удлиненным по высоте. Модуль зацепления - т = 4,6 мм (как в исследуемом [1] дифференциальном редукторе турбовинтового двигателя). Угол исходного профиля -200. Результаты расчетов удельных жесткостей в зацеплениях зубьев приведены в таблицах ниже и на рис.3. Расчетные значения для удельных жесткостей одной пары зубьев хорошо согласуются с экспериментальными данными, приведенными в технической литературе.

В дальнейших расчетах для удельных жест-костей пары сопряженных зубьев нами были приняты следующие значения: в середине зацепления (в полюсе) - С0 = 18000 Н /мм2, а в начале и конце зацепления - Ск =12500 Н /мм2. Как видно по результатам исследований, изменение жесткостей зубьев в процессе зацепления имеют нелинейный характер как в области одно парного, так и в области двух парного зацеплений.

Таким образом, и при полностью двух - парном зацеплении и при трех - парном зацеплении зубчатых колес также будет происходить параметрическое возбуждение упругих систем,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

О

& 8 л л I ю

о

л ц

ф

н з

о о

X н

о

1,5 1,4 1,2 1,1 0,9 0,8 0,6 0,5 0,3 0,2 0,0

ОС1-Ю2

С1 С2

/

О

ш аг Ф

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ф

л л

X Ю

Л >ч

с м

о О

2 ь

х о

I- =0>

О 56

1,1 1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

ОС1+С2

—.

С1 2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

\

О г N П Ю «Э Г4- СО СП СЭ

о" о" о о" о" о" о" о" сГ О т-расстояние по шнии зацепления в

долях от шага зацепления - х

а)

0,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0 расстояние по /инии зацепления в долях от шага зацепления - х

б)

о

» 9

л л X ю

Л >4 С; П

Ф Н X

о о

X I-

о

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

ОС1+С2 ^

1 ! ......

С1 V С2

1

О

» 8

л _о

X ю

л >

С; М

Ф н

X

о о

X I-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

о

1,50 1,20 0,90 0,60 0,30 О

_ _ .

— ОС1+С2

С 1 С2

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 рассгоякме по ли-т зацепления в долях отивга зацепления - х

В)

О 0,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0 расстояние по шии зацепления в долях от шага зацепления - х

г)

О

2 8

л л

X ю

л >,

с; « ф

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

V-X

о о

X I-

о

1 0.8 0.6 0.4

02 0

С=С1+С2

ч

\

>

С1 у С2

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 расстояние по шнии зацепления в

долях от шага зацепления - х

Д)

Рис. 1. Варианты изменения суммарных жесткостей зубьев в зацеплении - С = Сх+С2 на возможность параметрического возбуждения в зависимости от характера изменения жесткостей зубьев входящих в зацепление - С и выходящих из зацепления С2 в различных точках - х по линии зацепления в пределах одного шага зацепления: а - С = зт(лх/2); в - С = зт2(лх/2); в - С = х; г - С = х2; д - С = зт3(лх/2)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

в которые они входят. Но все же, по сравнению с одно - двух парным зацеплением разница большая. Во - первых, при полностью двух парном зацеплении жесткости в зацеплении в среднем в два раза больше, чем при одно парном зацеплении. Во - вторых, и это очень важно, амплитуды

изменения жесткостей в среднем так же в два раза меньше, чем при одно- двух парном зацеплении. В - третьих, при двух-трех парном зацеплении изменение жесткости в зацепления каждого зуба циклически повторяется два раза. При численных решениях дифференциальных уравнений пара-

■ Ф I * »

Рис. 2. Два варианта профилей зубьев для исследования жесткостей методом конечных элементов по программам ЛЫБУБ: один профиль (левый) - по ГОСТу, другой (правый) - несколько удлиненным по высоте. Модуль зацепления - т = 4,6 мм (как в исследуемом дифференциальном редукторе турбовинтового двигателя).

Угол исходного профиля -20°

CÛ СМ

® s

Ю £

<4 ^

20

, —15

А к

& s

г 1

С IU

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

л с

I- с

о 0)

9 з"

£ «

о J

S

я I

5 s

х =

ё i

о о

"3 §

> m

10

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

♦ * А

♦ *

« *

f> со ю

n м

О)

СО

m т-

(M

сч

со m

расстояние от основании» зуба до вершины (мм)

а) б)

Рис. 3. Удельные жесткости в зацеплениях зубьев шестерен при двух парном зацеплении вдоль линии зацепления (два основных шага): а - для одной пары зубьев; б - для двух пар зубьев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

метрической динамики упругой системы нужно иметь аналитические зависимости изменения жесткостей зубьев в процессе зацепления. По опытным данным и при исследованиях методом конечных элементов можно принять, что эта зависимость близка к квадратичной параболе или к синусоиде - максимальное значение жесткости одной пары контактирующих зубьев находится в середине линии зацепления - С0, как показано на рис. 4, а минимальное в начале и конце зацепления - Ск . При двух парном зацеплении они складываются (суммируются) до значений двух парного зацепления - Сл.

На рис. 5 приведены графики изменения жесткостей зубьев в процессе одно- двух парного,

двух- трех парного и, даже, трех- четырех парного вариантов зацепления зубчатых колес. Видно, как складываются жесткости зубьев в процессе зацепления их. Выведем сначала зависимости для жесткости параболического типа. По внешнему виду этих графиков, полагая, например, что жесткость одной пары зубьев изменяется по параболической зависимости -С = а ■ х2 + Ь ■ х + ё из условия равенства ее в характерных трех точках можно определить значения коэффициентов -а, Ь,ё. Необходимо, что бы было: в начале шага по линии зацепления, при х = 0 - С = Ск, в середине длины активной линии зацепления при х = (а ■ р)/2 - С = С0, а в конце активной части

Со

Рис. 4. Изменение жесткости по линии зацепления одной пары зубьев

линии зацепления при х = (а ■ р) - С = Ск . Подставляя эти значения в уравнения параболы и решая алгебраическую систему трех уравнений, находим значения коэффициентов а, Ь, ё. Таким образом, получаем аналитическую зависимость параболического типа для определения жесткости одной пары зубьев в зависимости от положения - х места контакта зубьев по линии зацепления

-С1 = Ср + 4 ■ (Со - Ск) ■ [х/(е ■ р)]] - х/(а ■ р)].

Здесь, напомним, а - коэффициент перекрытия, а р - основной шаг зацепления. Координата

х определяется по зависимости - х = со ■ го, где со

- угловая скорость ведущего колеса, в том числе и с учетом вибраций, а го - радиус основной окружности ведущего колеса.

Эта зависимость, хотя и не полностью, действует в области зацепления одной пары зубьев

- рис. 5 а). В области же двух парного зацепления жесткости определяются (складываются) по такой же зависимости еще и от предыдущей пары зубьев, но только смещенной на один шаг влево - рис. 5 а)

- С2 = Ск + 4 ■ (Со - С к )■ [(р + х)/(е ■ р)] [1 - (р + х)/(е ■ р)]

Рис. 5. Изменения жесткостей зубьев в процессе зацепления

для различных вариантов исполнения зубчатых колес: а - одно - двух парное зацепление; б - двух - трех парное зацепление

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ж/(sp2 + £x)] и

и таким образом, в области двух парного зацепления действует суммарная жесткость двух пар зубьев - С = С1 + С2 .

Аналогично получим аналитическую аппроксимацию жесткости зубьев синусоидального характера. Так для случая одно- двух парного зацепления получим, обозначив -АС = СО - Ск : в области одно парного зацепления - C1 = CP +АС -sin [ж/(sp х)], а в области двух парного зацепления еще добавиться смещенная влево - рис.5 а) жесткость предыдущей

пары зубьев- C2 = Ck + АС - sin

суммарная жесткость будет - С = С1 + С2. Для случая двух- трех парного зацепления согласно рис.5 б) для определения жесткостей зубьев, аналогично предыдущему, получим следующие выражения: параболического типа: в области

двух парного зацепления - С = С1 + С2 ,где

Cl = Ck + 4 - АС - [x/(s - p)] • [1 - x/(s - p)] и

C2 = Ck + 4-АС-( p + x)/(s-p)-[l - ( p + x)/(s-p)]; в области трех парного зацепления-С = С1 + С2 + С3 , где еще добавляется- жесткость третьей пары зубьев -

C3 = Ct + 4-АС-[ p+x)/(s-p)]]-(2- p+x)/(s-p)].

В случае синусоидальной зависимости будем иметь: в области двух парного зацепления С = С1 + С2 ,где С1 = Ск + АС • ^т[ж/ (е • р) • х], а С2 = Ск + АС • ^т[ж/ (е • р) • (р + х)].

В области трех парного зацепления-С = С1 + С2 + С3, где еще добавляется жесткость С3 = Ск + АС • $т[ж/ (е • р) • (2 • р + х]. в случае трех- четырех парного зацепления согласно рис. 5г) соответственно будем иметь: зависимости параболического типа в области трех парного зацепления- С = С1 + С2 + С3, а в области четырех парного- С = С1 + С2 + С3 + С4, где-С4 = Ск + 4^ АС •$• р+х)/(е• ру [1 - (3 р+х)/(е• р)], а при синусоидальной аппроксимации С4 = Ск + АС • вт[(ж/(е • р) • (3 • р + х)] . Эти все зависимости использовались при численном исследовании параметрической динамики упрощенной модели редуктора

Параметры зацепления солнечного колеса с сателлитами дифференциального редуктора исследуемого изделия следующие: число зубьев солнечного колеса - г = 36 ; модуль зацепления - т = 4,6 мм: угол зацепления в полюсе -а = 25,420; коэффициент перекрытия - е = 1,31; суммарная рабочая длина зубьев - Ьг = 85,8 мм, зазор в зацеплениях - 8 = 0,2 мм (эти данные

Рис. 6. Геометрические параметры и характер изменения жесткости при трех парном зацеплении

взяты из технического описания исследуемого изделия).

При расчетах динамики изделия было принято допущение, что усилия между сателлитами распределяются равномерно. Тогда при числе сателлитов редуктора - ас = 3 , значения жесткостей зубьев для нашего изделия: в середине шага зацепления пары зубьев -С0 = со ■Ь2-ас = 18000 ■ 85.8 ■ 3 = 4623200Я /мм ; а в начале и конце шага зацепления пары зубьев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- Ск = ск-Ь2- ас = 12500-85,8-3 = 3217500Я / мм.

В упругую модель исследуемой системы включено так же шлицевое соединение между солнечным колесом и приводным валом. Параметры шлицевого соединения следующие: число шлиц - 2ш = 44 ; модуль зацепления шлиц - тш = 2,5 мм; длина шлиц - Ьш = 40 мм. Удельная окружная жесткость одной пары зубцов шлиц на основании литературных данных и нашими исследованиями принимается

равной сШ = 16000Н / мм2. Тогда жесткость на кручение всего шлицевого соединения будет СШ = сш ЬШ ■ 2Ш = 160004044 = 2816000Я /мм . Радиус основной окружно -сти шлицевого соединения -

Гош = тш ■ 2ш '^(0/2 = 2,5■ 44■ ео8(30°)/2 = 38,45мм , где - аош = 30 угол исходного контура инструмента при нарезании эвольвентных шлиц. При двух- трех парном зацеплении и перекрытии незначительно больше двух третья пара зубьев входит в зацепления на очень короткое время и. геометрические параметры и характер изменения жесткости при двух- трех парном зацеплении показаны на рис. 6.

Далее мы попытаемся существующее одно-двух парное зацепление исследуемого редуктора заменить двух- трех парным зацеплением при следующих условиях: сохраняем - межосевое расстояние - ак = 201 мм, модуль зацепления -т = 4,6 мм, и числа зубьев: солнечного колеса

- = 36 и сателлитов - 12 = 48. Это делается для того, чтобы не изменять размеры всех остальных зубчатых колес в существующем редукторе и чтобы не изменились частоты возбуждения упругой системы изделия зацеплениями зубьев редуктора. Чтобы эти условия выполнить, необходимо спроектировать новый исходный контур инструмента для изготовления зубчатых колес.

РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ДВУХ - ТРЕХ ПАРНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Методика геометрического расчета двух- трех парного зацепления при принятых условиях следующая. Дано: а№ = 201 мм, т = 4,6 мм, = 36 , = 48. Коэффициент радиального

зазора принимаем по ГОСТ - со = 0,25 Дальнейшие расчеты производим методом последовательных приближений добиваясь оптимальных параметров зацепления: чтобы было потребное перекрытие а > 2 и чтобы было допустимое заострение зубьев цементированных колес. Задаемся начальными значениями угла исходного контура инструмента - ао и коэффициентом высоты головки исходного контура инструмента -

. Далее ведем расчет по гостовской методике. Делительные диаметры: шестерни - = т ■ , колеса - ё2 = т^ 22. Делительное межосевое расстояние - ащ = (ё1 + ё2) / 2. Диаметры основных окружностей: шестерни - ёо1 = ■ соБ(ао) , колеса - ё02 = ё2 ■ сов(ао) . Угол зацепления в полюсе - ооф№) = (ао/а№^соб^) . Суммарный коэффициент смещения инструмента -хЕ - 0.5 ■ (+ 22)/tg(ак). Задаемся отношением коэффициентов смещения х1 / х2 = 0х . Тогда коэффициенты смещения при нарезании: колеса х2 = хЕ /(1 + 0х ),шестерни- х1 = х2 ■ 0х.Диаметр впадин: шестерни-= - 2■(hfo + со - х1)^ т, колеса 2 = ё2 - 2 ■ (к ^ + со - х2) ■ т. Диаметры вершин: шестерни - ёе1 = 2 ■ (а№ - со ■ т) - 2 , колеса - ёе 2 = 2 ■ (ак - со-т) - 1 . Углы профилей в вершинах зубьев: шестерни - сов(ае1) = ёе1 / ёо1 , колеса -сов(ае2) = ёе2 / ёо2. Коэффициент перекрытия

- а = (о1 («е1) + ёо2 ■ tg(«e2 ) - % 8ш(«».))/ р1'т' Со<«о ) > 2 .

Далее итерируется коэффициент высоты головки зуба -hf = hр + кк ^ до тех пор пока коэффициент перекрытия примет нужное значение - а > 2. После этого нужно проверить заострение зубьев, что важно для цементированных или азотированных колес. Толщины зубьев по делительным окружностям: шестерни - 51 = ( /2 + 2 ■ х1 ■ tg(ао ))• т , колеса - s2 = (рг /2 + 2^ х2 ■tg (ао ))т . Толщины зубьев по вершинам: шестерни: sa1 = ёа1 •(/ё + ту(ао) - ¡т(ае1))> 0.4 т, колеса - Sa2 = ёа2 ■ ё2 + ¡Мао ) - 04 т . Здесь инволюты - ту(ао) = tg(ао)-ао,

1ПУ(ае1) = ^(ае1) - ае1 , = ^(ае2) - а^ '

Если эти условия не выполняются, то изменяется (итерируется) значение коэффициента распределения коэффициентов смещения инструмента при на резании зубьев - х1 / х2 = 0х . И снова повторяется расчет по изложенной методике. При изменении значения коэффициента

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- 0х надо стремиться сделать равными толщины зубьев в вершинах сопряженных колес. И так методом итерации находится приемлемый вариант параметров исходного контура инструмента для нарезания зубчатых колес с дух - трех парным зацеплением. Можно сделать инструмент с закру-

гленной головкой. Радиус закругления головки исходного контура инструмента определяется по

зависимости - р = \ж / 4 - Н1 • tg(а0)]• т / tg(а0).

Так для принятого варианта рассматриваемого изделия при коэффициенте перекрытия £ = 2,1 в ниже приведенных расчетах найдены по приведенной методике и приняты следующие параметры исходного контура инструмента: модуль зацепления солнечного колеса и сателлитов - т = 4,6 мм; угол исходного

контура инструмента - ао = 120; коэффициент высоты головки исходного контура инструмента - hf = 1,5972; радиус закругления головки исходного контура инструмента - р = 2,097 мм. Расчетные параметры двух и трех парного зацепления, заменяющие существующее в дифференциальном редукторе изделии получились следующие: межосевое расстояние - а^ = 201 мм (сохранилось); число зубьев: шестерни

- = 36 (сохранилось) , колеса - 72 = 48 (сохранилось); угол зацепления - а^ = 19,920 ; суммарный коэффициент смещения инструмента - = 2,2912 ; коэффициенты смещения:

шестерни - = 0,7637, колеса - х2 = 1,5274 ; радиусы основных окружностей: шестерни -

го1 = 80,9906 мм, колеса - г02 = 107,9875 мм; радиусы начальных окружностей: шестерни -= 86,1429 мм, колеса - г^2 = 114,8571 мм; радиусы впадин колес: шестерни - т^ 1 = 77,8165 мм, колеса - т^2 = 108,9296 мм; наружные радиусы колес: шестерни - те1 = 90,9004 мм, колеса - те2 = 122,0335 мм; коэффициенты заострения зубьев: шестерни - sel|т = 0,69, колеса

- se 2 / т = 0,74. На рис.7 показан эскиз исходного контура для изготовления двух - трех парного

Рис. 7. Эскиз исходного контура инструмента

для изготовления двух - трех парного зацепления солнечного колеса и сателлитов: 1- исходный контур зубчатых передач по ГОСТ; 2 - исходный контур для зубчатых передач с перекрытием 2,1

о> <э СО ТГ 10 г-. 00 О) со О) о сч_ со гг ю ео_ о N о" СЧ СО 10 (О N со" О»" СО О) т-" СЧ П т* 10 (О I«-" О» 6" т-" ЮОЗООСОИСОСОЮОЭООггт-т-'гт-т-т-ММ

радиус (мм)

Рис. 8. Профили зубьев зубчатых колес, изготовленных спроектированным инструментом

Рис. 9. Фрагмент зацепления, построенных по программе КОМПАС для модернизации существующего редуктора с одно - двух парного на двух - трех парное зацепление

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

зацепления солнечного колеса и сателлитов существующего редуктора.

На рис. 8 показаны профили зубьев изготовленных таким инструментом (построены программой EXCEL).

На рис.9 показаны фрагмент такого зацепления, построенные по программе КОМПАС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых исследований была оценена жёсткость зубьев зубчатых колёс при двух и трёх парном зацеплении.

В настоящей работе предлагается замена одно- двух парного зацепления зубчатых колес на зубчатые колеса двух- трех парного зацепления. При такой замене нагрузка в районах полюса зацепления, где обычно возникает выкрашивание, расчетная статическая нагрузка уменьшается в два раза а, следовательно, можно уменьшить габариты зубчатых колес и значительно повысить их долговечность по выкрашиванию, кроме того, также значительно уменьшить перепад жесткостей в зацеплениях зубьев, что должно привести к уменьшению параметрического возбуждения и шумности упругой системы всего изделия. В зависимости от характера изменения суммарной жесткости зубьев в зацепления изменится и величина параметрического возбуждения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Курушин М.И., Балякин В.Б., Курушин А.М. Экспериментальные исследования причин возбуждения колебаний элементов турбовинтового двигателя с дифференциальным редуктором // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т.16. №4. С.152-158.

2. Balyakin V., KurushinM. Mathematical Modeling of the Two Mass Gear System with Consider ration of of Shaft

Compliances // Applied Mechanics and Materials, Vol. 770 (2015), p.p. 343-348.

3. Курушин М.И. Балякин В.Б., Курушин С.А Параметрическая неустойчивость динамики зубчатых колёс // Вестник СГАУ. 2014. Вып. 5. Ч.1. С. 106- 111.

4. Kurushin M., Balyakin V., Kurushin S. Methods of controling vibration in elastic systems with gear // Procedia Engineering, vol.106 (2015) 2th Conference Dynamics and Vibroacoustics of Machines (DVM2014). p.p.192-201.

INVESTIGATION OF THE STIFFNESS OF TEETH OF TWO AND THREE GEAR PAIRS

© 2016 M.I. Kurushin, V.B. Balyakin, V.B.A. Ossiala

Samara National Research University named after Academician S.P. Korolyov

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

In this paper the replacement of one-two pair meshing of gears by the gears of two-three pairs engagement is being considered. with such replacement of load in the areas of the engagement pole, where pitting usually arises, the estimated static load is being decreased twice, we can reduce the size of the gears wheels and greatly increase their durability by pitting, in addition, also we can significantly reduce the differential stiffness of the meshed teeth, which should lead to a reduction of parametric excitation and the noise of the elastic system of the entire product. Keywords: gear, gear wheel, stiffness, dynamic load,

Valeriy Balyakin, Doctor of Technics, Professor, Head at the Fundamentals of Machine Design Department. E-mail: 029-029@mail.ru

Mikhail Kurushin, Candidate of Technics, Associate Professor at the Fundamentals of Machine Design Department. Ossiala Venseslas Bel Amur, Post Graduate Student at the Fundamentals of Machine Design Department.