ФОРМУВАННЯ ПУЛУ ОБМЕЖЕНЬ У ЗАДАЧІ РАЦІОНАЛЬНОГО ПРОЄКТУВАННЯ ТРАНСМІСІЙ ВІЙСЬКОВИХ КОЛІСНИХ МАШИН

Автор(и)

  • Олексій Бондаренко кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», докторант кафедри теорії і систем автоматизованого проектування механізмів і машин; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-2693-5301
  • Олександр Устиненко кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), доцент, старший науковий співробітник, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», завідувач кафедри теорії і систем автоматизованого проектування механізмів і машин; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-6714-6122
  • Ілля Клочков магістр (M.Sc.), Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», молодший науковий співробітник кафедри теорії і систем автоматизованого проектування механізмів і машин; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-4923-2833
  • Роман Протасов PhD in Eng. S., Словацький технічний університет в Братиславі, старший викладач кафедри автомобільної інженерії та конструювання; м. Братислава, Словаччина https://orcid.org/0000-0003-1611-0610
  • Ірина Кириченко доктор технічних наук (Dr. in Eng. S.), Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, професор кафедри логістичного управління та безпеки руху на транспорті; м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-3971-4871
  • Алла Зарубіна кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), доцент, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», професор кафедри теорії і систем автоматизованого проектування механізмів і машин; м. Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0775.2025.2.02

Анотація

У статті розглянуто актуальне науково-практичне завдання формування пулу обмежень для задачі раціонального проєктування трансмісій військових колісних машин. Наголошується, що успішне проєктування такої системи потребує не лише побудови структурно-логічної моделі трансмісії, а й чіткого формування атрибутів задачі, серед яких одну з ключових ролей відіграють числові та функціональні обмеження. Запропонована методика декомпозиції трансмісійної системи на логічні елементи, дає змогу формалізувати процес формування системи обмежень на рівні окремих компонентів та системи в цілому. Обґрунтовано необхідність уніфікації обмежень, які охоплюють геометричні, конструктивні, кінематичні, технологічні та експлуатаційні характеристики елементів трансмісії. Подається класифікація таких обмежень: первинні числові (на параметри проєктування), вторинні функціональні (на взаємозв'язки параметрів), а також специфічні умови для перевірки на контактну і згинну витривалість зубчастих зачеплень трансмісії відповідно до авторських методик, державних стандартів та загальноприйнятих підходів. Розглянуто первинні числові обмеження на змінні проєктування (модуль зачеплення, кількість зубців, кути нахилу), вторинні функціональні залежності (передавальні числа, міжосьові відстані, тощо), а також умови перевірки на контактну та згинну витривалість зубчастих зачеплень трансмісії. Запропоновано підхід до «м’якого» врахування умов рівності, що дає змогу врахувати конструктивні похибки та не відкидати перспективні розв’язки. Надано стратегії формування обмежень для різних типів передач, включаючи циліндричні, конічні та планетарні ряди. У результаті роботи формалізовано процес створення пулу обмежень, який може бути використаний у системах автоматизованого проєктування, що забезпечить якісне та ефективне раціональне проєктування трансмісій з урахуванням  конструктивних та технічних вимогі. Пул обмежень, отриманий за запропонованим підходом має широку перспективу використання в моделях оптимізації трансмісійних систем та може бути використаний для інтеграції у CAD/CAE-системи.

Ключові слова: трансмісія, раціональне проєктування, логічний елемент, декомпозиція, обмеження, витривалість, надійність

Посилання

Бондаренко О. В., Устиненко О. В., Протасов Р.В., Клочков І.Є., Андрієнко С.В. Узагальнена декомпозиція трансмісій військових колісних машин для визначення ймовірності без-відмовної роботи. Вісник Національного Політехнічного Ін-ституту «Харківський Політехнічний Інститут»: тематич-ний випуск «Машинознавство та САПР». Харків, НТУ «ХПІ». 2025. № 1. С. 16–27.

Harald Naunheimer, Bernd Bertsche, Joachim Ryborz. Automotive Transmissions: Fundamentals, Selection, Design and Application. Springer, 2010. 741 p.

Шкарівський Г.В. Трансмісії мобільних машин. Київ, ФОП Ямчинський О.В, 2021. 438 с.

Maude Josée Blondin. Controller Tuning Optimization Methods for Multi-Constraints and Nonlinear Systems: A Metaheuristic Approach. Springer, 2021. 112 p.

Кірієнко О.А. Теорія механізмів і машин. Синтез і аналіз ме-ханізму приводу. Навчальний посібник з кредитного модуля. Київ : НТУУ "КПІ ім. Ігоря Сікорського", 2022. 88 с.

Загребельний В. М. Конструювання, розрахунок геометрії та технологія виробництва зубчастих конічних коліс централь-них передач тракторів: Навчальний посібник. Харків, НТУ "ХПІ", 2001. 380 с.

Stephen P. Radzevich. Advances in Gear Design and Manufac-ture. CRC Press, 2019. 569 p.

Архангельський Г. В., М. С. Воробйов, В. С. Гапонов та ін. Де-талі машин. Розрахунок та конструювання: підручник. Київ, Талком, 2014. 684 с.

Волонцевич Д. О., Є. О. Веретенніков, В. О. Карпов, Д. Г. Сівих, О. В. Устиненко Синтез планетарних передач [Елек-тронний ресурс]: підручник у 2-х томах. Т. 1. Основи аналізу та параметричного синтезу планетарних передач. Харків: НТУ "ХПІ", 2024. 195 с.

ГОСТ 21354-87: Передачі зубчаті циліндричні евольвентні зовнішнього зачеплення. Розрахунок на міцність. Чинний від 01.01.89. М., 1988. 129 с.

Бондаренко О. В., Устиненко О. В., Протасов Р. В. Оптимізація співвісних ступінчастих приводів машин за ма-согабаритними характеристиками на прикладі тривальних коробок передач [Електронний ресурс]: монографія. Харків : НТУ "ХПІ", 2024. 124 с.

Кудрявцев В. М. Курсове проєктування деталей машин / Кудрявцев В. М., Державець Ю. А., Ареф'єв І. І. За редакцією В. М. Кудрявцева. Л.: Машинобудування, 1984. 400 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-09-11