Теоретическое и экспериментальное исследование статической нагруженности спироидной передачи

• Автор: Кузнецов, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 212 с. : ил.

1. Подходы к исследованию статической нагруженности спироидных передач

1.1. Особенности сопряженных спироидных передач и факторы, действующие в реальных нагруженных спироидных передачах

1.2. Методы теоретического исследования статической нагруженности зубчатых передач

1.3. Методы экспериментального исследования статической нагруженности зубчатых передач

1.4. Задачи работы

2. Модель спироидной передачи, находящейся под действием нагрузки. 34 • 2.1. Оценка плотности прилегания рабочих поверхностей в нагруженной (реальной) передаче

2.2. Общий подход к моделированию нагруженности передачи

2.3. Модель нагруженного состояния валов и их опор

2.3.1. Модель нагруженного состояния вала червяка

2.3.2. Модель нагруженного состояния вала колеса

2.3.3. Модель нагруженного состояния опор

2.4. Модель нагруженного состояния зубьев колеса и витков червяка
2.4.1. Модель нагруженного состояния зубьев колеса
2.4.2. Модель нагруженного состояния витков червяка
2.5. Метод расчета распределения нагрузки в спироидном зацеплении
3. Моделирование напряженно-деформированного состояния спироидной
передачи
3.1. Численное моделирование деформаций элементов передачи
3.1.1. Общая постановка задачи численного моделирования
3.1.2. Деформативность зубьев колеса
3.1.3. Деформативность витков червяка

3.2.Натурное моделирование напряженно-деформированного состояния
передачи
3.2.1. Общая постановка задачи натурного эксперимента
3.2.2. Особенности конструкции и изготовления спироидного привода
3.2.3. Результаты эксперимента и их анализ
4. Исследование влияния конструктивно-технологических факторов на
нагруженность спироидной передачи
4.1. Аспекты программной реализации расчета нагруженности спироидной передачи
4.2. Исследование влияния погрешностей изготовления и монтажа на нагруженность спироидной передачи
4.3. Исследование влияния схемы расположения опор червяка на нагруженность спироидной передачи
4.4. Исследование влияния модификации рабочих поверхностей на нагруженность спироидной передачи
5. Внедрение результатов работы при проектировании низкоскоростных
редукторов запорно-регулирующей арматуры
5.1. Особенности проектирования низкоскоростных редукторов шаровых кранов и клиновых задвижек трубопроводной арматуры
5.2. Общие рекомендации по проектированию низкоскоростных спироидных редукторов
Заключение
Библиографический список
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Известно, что одной из ключевых задач при проектировании подавляющего большинства деталей силовых машин является обеспечение требуемой их прочности и жесткости в течение всего срока службы машины. При этом естественным считается стремление инженеров-конструкторов решать эту задачу на этапе проектирования, что требует создания соответствующих методов расчета, связывающих в единую равновесную систему геометрические параметры (в том числе отклонения реальной геометрии деталей от номинальной) и свойства материала создаваемых деталей, а также множество сил, действующих на них. Для расчета многих деталей машин и их элементов, имеющих сравнительно простую форму (тела вращения - валы, оси, тонкостенные и толстостенные оболочки), имеются хорошо апробированные инженерные методы оценки их напряженно-деформированного состояния (НДС). Расчет объектов более сложной формы (например, корпусных деталей, элементов трансмиссий) нередко требует специального рассмотрения. К числу таких объектов можно отнести зубчатые передачи, качество которых во многом определяет качество машины в целом.
Проблема расчетной оценки НДС зубчатых передач длительное время находится в центре внимания как отечественных, так и зарубежных ученых и инженеров. Так, например, известны теоретические и экспериментальные исследования НДС цилиндрических [21, 113, 64, 65], конических [136], глобо-идных [81, 76, 78, 79, 80, 111, 25] и других видов передач зацеплением [104, 9 и др.]. В то же время рассматриваемая проблема практически не отражена в работах, посвященных исследованиям спироидной передачи, являющейся разновидностью передач типа червячных и обладающей в сравнении с аналогом улучшенными эксплуатационными характеристиками [33, 42, 43, 45, 96, 115, 119], такими, например, как повышенные нагрузочная и перегрузочная способность, долговечность, стойкость к динамическим нагрузкам, низкая виброактивность. При этом можно утверждать, что проблема исследования нагруженности спироидной передачи требует специального исследования, поскольку она имеет ряд принципиальных особенностей [45, 43, 33, 36 и др.] (в большой мере обусловливающих ее преимущества), главные из которых состоят в следующем:

Рис. 2.4.2. Проекционная развертка поверхностей зуба колеса (а) и витка червяка (б).