DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0775.2019.2.04

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ГИБКИХ КОЛЕС СИЛОВЫХ ВОЛНОВЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ХВИЛЬОВИХ ЗУБЧАТИХ ПЕРЕДАЧ

Oleksandr Pryjmakov, Оleksandr Ustinenko, Oleksii Bondarenko, Roman Protasov, Volodymyr Sjerykov

Анотація


В настоящее время в мире достигнуты значительные успехи в разработке и внедрении волновых зубчатых передач. Одной из характеристик качества работы волновой передачи является ее шумовая характеристика. С точки зрения снижения уровня шума представляет интерес применение гибких колес из полимера, а при необходимости сохранения высокого уровня работоспособности – из металлополимера. Поэтому задача исследования металлополимерных гибких колес силовых волновых передач является актуальной и практически полезной. Ее решение позволит обеспечить минимальный уровень шума и вибраций при высокой нагрузочной способности и долговечности передачи. Работа посвящена разработке методики теоретического исследования устойчивости составного металлополимерного гибкого колеса. При исследовании стойкости цилиндрических конструктивно-ортотропных оболочек с достаточной точностью для практического использования можно воспользоваться теорией пологих оболочек. Получены расчетные зависимости для определения критических нагрузок, характерных для эксплуатации силовых волновых зубчатых передач. Дана критериальная оценка стойкости оболочек металлополимерных гибких колес через параметры волнообразования λ и η. Рассмотрены частные случаи нагружения силовых волновых зубчатых передач и обеспечение стойкости металлополимерных гибких колес при этом. Показано, что параметры λ и η и числа полуволн волнообразования n и m определяются из условия минимума критической нагрузки.


Ключові слова


волновая зубчатая передача, металлополимерное гибкое колесо, теория оболочек, устойчивость

Повний текст:

PDF

Посилання


Itogi nauki i tehniki. Serija "Mashinostroitel'nye materialy, kon-strukcija i raschet detalej mashin. Gidroprivod". Tom 4 "Vol-novye peredachi" [Results of science and technology. Series "Mechanical engineering materials, design and calculation of machine parts. Hydraulic drive". Vol. 4 "Wave gears"]. Ed. N. S. Acherkan. Moscow, 1972. 192 p.

W. Masser. Strain wave gearing. Patent no. US2906143A, 1959, USA.

Murayama, Yuya. An Introduction to HarmonicDrive® and Strain Wave Gearing. Journal of the Japan Society for Precision Engineering. 2017, vol. 83, pp. 746–749.

Valjavskij A. I. Issledovanie naprjazhennogo sostojanija i zhest-kosti gibkih koles volnovyh zubchatyh peredach s generatorom svobodnoj deformacii. Avtoref. diss. ... kand. tehn. nauk [Research of the stress state and rigidity of the flexible wheels of wave gears with the generator of free deformation. Candidate eng. sci. diss. (Ph. D.)]. Odessa, 1975. 25 p.

Prijmakov A. G. Naprjazhenno-deformirovannoe sostojanie i ustalostnaja prochnost' metallopolimernyh gibkih koles silovyh volnovyh peredach. Avtoref. diss. … kand. tehn. nauk [Stress-strain state and fatigue strength of metal-polymer flexible wheels of power wave gears. Candidate eng. sci. diss. (Ph. D.)]. Moscow, 1984. 24 p.

Prijmakov A. G., Rudnickij V. I. Opredelenie radial'noj osadki polimernogo sloja metallopolimernyh gibkih koles silovyh vol-novyh peredach [Determination of the radial deposition of the polymer layer of metal-polymer flexible wheels of power wave gears]. Detali mashin [Machine parts]. 1985, vol. 41, pp. 106–110.

Prijmakov A. G. Ustalostnye ispytanija silovyh trehvolnovyh zubchatyh peredach s metallopolimernymi gibkimi kolesami [Fatigue tests of power three-wave gears with metal-polymer flexible wheels]. Problemy trenija i iznashivanija [Friction and Wear Problems]. 1985, vol. 27, pp. 48–51.

Prijmakov О. G. Rozrahunok i proektuvannja sylovyh hvyl'ovyh zubchastyh peredach [Calculation and design of power wave gears]. Kharkiv, XI VPS im. I. Kozheduba Publ., 2003. 112 p.

Curt Preissner, Thomas Royston, Deming Shu. A High-Fidelity Harmonic Drive Model. Journal of Dynamic Systems, Measure-ment, and Control. 2012, vol. 134, pp. 011002–13.

Pholchai Chotiprayanakul, Nattakul Khamsri, Neeracha Kumjaroen. A design of HDPE flexible spline of harmonics gear. MATEC Web of Conferences 192, 01030 (2018). ICEAST 2018. Available at: https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2018/51/ matec-conf_iceast2018_01030.pdf, accessed 22.07.2019.

Abakumov A. N., Zakharova N. V. Determination of load ca-pacity for flexible spline of harmonic drive. Journal of Physics: Conference Series. 2019, vol. 1210, pp. 12–19.

Quan Lu, Tieqiang Gang, Guangbo Hao, Lijie Chen. Compound optimal control of harmonic drive considering hysteresis charac-teristic. Mechanical Sciences. 2019, vol. 10, pp. 383–391.

Masoud Masoumi and H. Alimohammadi. An investigation into the vibration of harmonic drive systems. Frontiers of Mechani-cal Engineering. 2013, vol. 8, pp. 50–59.

A. Aidl, M. Bendouba, A. Talha, N. Benseddiq, M. Benguediab, and S. Zengah. Uniaxial Fatigue of HDPE-100 Pipe. Experimen-tal Analysis (2014). Directory of Open Access Journals in Engi-neering. 2014, vol. 4, no 2, pp. 600-604.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Итоги науки и техники. Серия "Машиностроительные ма-териалы, конструкция и расчет деталей машин. Гидропри-вод". Том 4 "Волновые передачи". Под ред. Н. С. Ачеркана. Москва, 1972. 192 с.

2. W. Masser. Strain wave gearing. Patent no. US2906143A, 1959, USA.

3. Murayama, Yuya. An Introduction to HarmonicDrive® and Strain Wave Gearing. Journal of the Japan Society for Precision Engineering. 2017, vol. 83, pp. 746–749.

4. Валявский А. И. Исследование напряженного состояния и жесткости гибких колес волновых зубчатых передач с ге-нератором свободной деформации. Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. Одесса, 1975. 25 с.

5. Приймаков А. Г. Напряженно-деформированное состояние и усталостная прочность металлополимерных гибких колес силовых волновых передач. Автореф. дисс. … канд. техн. наук. Москва, 1984. 24 с.

6. Приймаков А. Г., Рудницкий В. И. Определение радиальной осадки полимерного слоя металлополимерных гибких колес силовых волновых передач. Детали машин. 1985, вып. 41, С. 106–110.

7. Приймаков А. Г. Усталостные испытания силовых трехвол-новых зубчатых передач с металлополимерными гибкими колесами. Проблемы трения и изнашивания. 1985, вып. 27, С. 48–51.

8. Приймаков О. Г. Розрахунок i проектування силових хвильо-вих зубчастих передач. Харків, вид. XI ВПС ім. І. Кожедуба, 2003. 112 с.

9. Curt Preissner, Thomas Royston, Deming Shu. A High-Fidelity Harmonic Drive Model. Journal of Dynamic Systems, Measure-ment, and Control. 2012, vol. 134, pp. 011002–13.

10. Pholchai Chotiprayanakul, Nattakul Khamsri, Neeracha Kumjaroen. A design of HDPE flexible spline of harmonics gear. MATEC Web of Conferences 192, 01030 (2018). ICEAST 2018. Available at: https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2018/51/ matec-conf_iceast2018_01030.pdf, accessed 22.07.2019.

11. Abakumov A. N., Zakharova N. V. Determination of load ca-pacity for flexible spline of harmonic drive. Journal of Physics: Conference Series. 2019, vol. 1210, pp. 12–19.

12. Quan Lu, Tieqiang Gang, Guangbo Hao, Lijie Chen. Compound optimal control of harmonic drive considering hysteresis charac-teristic. Mechanical Sciences. 2019, vol. 10, pp. 383–391.

13. Masoud Masoumi and H. Alimohammadi. An investigation into the vibration of harmonic drive systems. Frontiers of Mechani-cal Engineering. 2013, vol. 8, pp. 50–59.

14. A. Aidl, M. Bendouba, A. Talha, N. Benseddiq, M. Benguediab, and S. Zengah. Uniaxial Fatigue of HDPE-100 Pipe. Experimen-tal Analysis (2014). Directory of Open Access Journals in Engi-neering. 2014, vol. 4, no 2, pp. 600-604.





ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».