Повышение эффективности работы клинового механизма свободного хода с кинематической связью на основе оптимизации параметров конструкции

• Автор: Худорожков, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Курган
• Количество страниц: 212 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Объект исследования

1.2. Режимы работы механизма

1.3. Влияние параметров клина на работу механизма

1.4. Влияние параметров поджимного устройства на работу механизма

1.5. Влияние смазочных материалов на работу механизма

1.6. Задачи исследования

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Постановка задачи оптимизации с использованием системной модели

2.2. Обоснование методов математического моделирования

2.3. Выбор алгоритма оптимизации

2.4. Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИКЛА РАБОТЫ МЕХАНИЗМА
3.1. Длительность переходных процессов
3.2. Нагруженность механизма в период рабочего хода
3.3. Кинематика клина в период холостого хода
3.4. Цикловые потери
3.5. Функциональные ограничения и критерий оптимизации
3.6. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИКЛА РАБОТЫ
МЕХАНИЗМА
4.1. Конструкция испытательного стенда и измерительнорегистрирующая аппаратура

4.2. Программа испытаний и методика обработки экспериментальных данных
4.3. Потери в механизме при переходных процессах и в период холостого хода
4.4. Кинематика клина в период холостого хода
4.5. Оценка точности результатов экспериментов
4.6. Выводы
5. ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Сопоставление результатов теоретического и экспериментального исследований
5.2. Алгоритм расчета оптимальных параметров конструкции механизма
5.3. Анализ результатов расчета оптимальных параметров клина, поджимного устройства и вязкости смазочного материала
5.4. Эффективность результатов исследования
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Кинетостатический расчет МСХ в период
холостого хода
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Построение решения дифференциального уравнения (3.38) методом Н.М.КрыловаН.Н.Боголюбова - Ю.А.Митропольского
ПРИЛОЖЕНИЕ 3, Исходные данные, используемые при
расчетах
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Акт внедрения результатов научно- исследовательской работы в производство

Одним из основных направлений развития машиностроения в СССР, принятых партией и правительством, является повышение эффективности производства, которое во многом определяется уровнем механизации и автоматизации производственных процессов на основе использования машин и механизмов, обладающих высокой производительностью и надежностью /I
В современных механических передачах, используемых в транспортных машинах, технологических станках, грузоподъемных, пусковых и других устройствах, широкое распространение нашли механизмы свободного хода (МСХ), служащие для автоматического соединения и разъединения деталей привода в зависимости от соотношения их скоростей вращения.
Разнообразие условий эксплуатации таких механизмов приводит к тоцу, что в нашей стране и за рубежом применяются различные конструкции МСХ, среди которых наибольшее распространение получили роликовые благодаря высоким доцускаемым скоростям обгона, точности срабатывания, долговечности, технологичности конструкций.
В результате научных исследований под руководством В.Ф.Мальцева /78,80,86,117/ создана теория таких механизмов, на основе которой разработана нормаль машиностроения на ряд роликовых обгонных муфт.
Непрерывное увеличение мощности и скорости машин привело к росту нагруженности их элементов, что, в свою очередь, потребовало повышения угловой жесткости и снижения контактных напряжений в МСХ. С этой целью в ряде конструкций механических передач нашли применение другие типы МСХ: микрохраповые /71/, пластинчатые /13/, рычажные /III/, эксцентриковые /34/, зубчато-кулачко-

наиболее полного отражения свойств объектов в решении математических задач необходимо стремиться к разработке оптимальных, наиболее мощных и выгодных математических моделей /65/.
Из анализа системной модели (Рис.2.1) следует, что для определения оптимального варианта конструкции МСХ необходимо формализовать связи между параметрами оценки процессов функционирования £ М, у , йр, Я^р, Я^х, л , £, Д{п у и параметрами конструкции [ оС, тк , Рп, } »на базе которых представляется возможным перейти к построению ограничений, целевой функции (кпд) и определению ее максимальных значений.
Рассматривая функционирование МСХ в силовых передачах, необходимо отметить, что работа таких механизмов характеризуется динамическими условиями протекания процессов, которые, как правило, описываются в виде систем дифференциальных уравнений /18,77/. Для составления таких уравнений, особенно в задачах динамики механизмов с нелинейной функцией положения, в многомассовых системах /28/, применяется особая форма уравнений Лагранжа с неопределенными множителями /29,76/. Уравнения движения в таком виде удобны и для определения нагруженности МСХ в период рабочего хода, когда ведущие и ведомые элементы механической системы находятся в силовом взаимодействии.
Уравнения Лагранжа с неопределенными множителями и уравнения связей между элементами механической системы имеют общий вид:
с1 /сСТк ^ дТк дп _ у, дФр
еНд&с1 дг% д+Г с дЪ '
Фр (&,, % , , '#2,... г?п , о; (2.3)
1=1,2 гг; р= 1,2, ..., г ,