ОПТИМАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ЦИЛІНДРИЧНИХ ЗУБЧАСТИХ ПЕРЕДАЧ З ОПУКЛО-УВІГНУТИМ КОНТАКТОМ: ЦІЛЬОВА ФУНКЦІЯ ТА ЗМІННІ ПРОЕКТУВАННЯ

Автор(и)

  • Олександр Устиненко кандидат технічних наук (PhDinEng. S.), доцент, старший науковий співробітник, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", професор кафедри теорії і систем автоматизованого проектування механізмів і машин; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-6714-6122
  • Нікіта Левін Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", аспірант кафедри теорії і систем автоматизованого проектування механізмів і машин; м. Харків, Україна
  • Олексій Бондаренко кандидат технічних наук (PhDinEng. S.), Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", доцент кафедри теорії і систем автоматизованого проектування механізмів і машин; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-2693-5301
  • Мірослав Бошанскі кандидат технічних наук (PhDinEng. S.),професор, Словацький технічний університет в Братиславі, професор кафедри транспортної техніки та конструювання; м. Братислава, Словаччина https://orcid.org/0000-0003-0505-2689
  • Роман Протасов Словацький технічний університет в Братиславі, старший викладач кафедри транспортної техніки та конструювання; м. Братислава, Словаччина https://orcid.org/0000-0003-1611-0610
  • Сергій Андрієнко Харківський національний автомобільно-дорожній університет, викладач кафедри інженерної та комп'ютерної графіки; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4310-3128
  • Микола Матюшенко кандидат технічних наук (PhDinEng. S.), доцент, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", доцент кафедри геометричного моделювання та комп’ютерної графіки; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-4727-8993

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0775.2021.2.14

Анотація

Зниження маси та габаритів зубчастих передач є актуальною задачею сучасного машинобудування. Одним із перспективних шляхів її розв'язання є застосування зачеплення з опукло-увігнутим контактом зубців. Тому дослідження присвячено розробці методів оптимального проектування циліндричних зубчастих передач з опукло-увігнутим контактом робочих поверхонь. Критерії оптимальності: мінімальні контактні напруження та (або) мінімальні відносні швидкості ковзання з урахуванням конструктивних, геометричних та технологічних обмежень. У якості об’єкта дослідження обрано С–С зачеплення, воно запропоновано словацькими вченими М. Бошанскі та М. Верешем. Побудовано цільову функцію для випадку мінімізації контактних напружень. Критерій оптимальності сформульовано так: контактні напруження σH у зачепленні повинні приймати мінімально можливе значення при виконанні усіх обмежень. Також побудовано цільову функцію для випадка мінімізації відносних швидкостей ковзання профілів. Критерій оптимальності сформульовано так: відносні швидкості ковзання профілів λ у крайніх точках зачеплення повинні приймати мінімально можливе значення при виконанні усіх обмежень. Визначені змінні проектування: кут зачеплення в полюсі αС, радіус кривизни верхньої частини лінії зачеплення rkh, радіус кривизни нижньої частини лінії зачеплення rkd. Обрано метод розв’язання задачі оптимального проектування. З усього різноманіття було обрано метод зондування простору параметрів проектування. У якості пробних точок використовуються точки ЛПτ-послідовності. Метод дає змогу оперувати значною кількістю параметрів – до 51, забезпечує достатньо велику кількість рівномірно-розподілених пробних точок – до 220. У подальших дослідженнях планується сформувати систему обмежень на змінні проектування, розробити методики та алгоритми розв’язання задачі, а також провести тестові та перевірочні розрахунки з метою підтвердження та оцінки отриманих теоретичних результатів.

Ключові слова: зубчаста передача, опукло-увігнутий контакт, оптимальне проектування, цільова функція, змінні проектування

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-30