ВПЛИВ ПРУЖНОСТІ ВАЛІВ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ МАШИН З АКТИВНИМИ РОБОЧИМИ ОРГАНАМИ НА ЗУСИЛЛЯ В ЗУБЧАТИХ МУФТАХ

Є. Калінін, І. Лебедєва

Анотація


Мета дослідження – синтез аналітичного апарату визначення максимального зусилля в зубах муфт з урахуванням пружності сполучених з ними валів, дослідженням механізму взаємодії зубчатих коліс у разі деформації валів.
Методи дослідження. Методологічною основою роботи є узагальнення та аналіз відомих
наукових результатів щодо динаміки зубчатих муфт та використання системного підходу. Для формування наукової проблеми, визначення мети і постановки задач дослідження використовувався аналітичний метод та порівняльний аналіз. У створенні емпіричних моделей використані основні положення теорії зубчатого зачеплення, методології системного аналізу та дослідження операцій.
Результати дослідження. Під час навантаження муфти в початковий період в контакті перебуває тільки одна пара зубів. Будемо називати її нульовою. Зі зростанням навантаження в роботу
будуть включатися суміжні пари зубів і радіальне зусилля, пов’язане з кривошипним ефектом, буде згинати з’єднані вали в протилежні сторони. Якщо вважати, що вали є абсолютно жорсткими, то зміна зазорів між зубами буде викликана тільки деформацією самих зубів. Насправді вали – пружні тіла і їх загальна деформація від вигину радіальною силою призведе до перерозподілу зазорів і навантаження між зубами муфти. Під час повороту напівмуфт однієї відносно іншої на величину найменшого зазору зазори між зубами дорівнюватимуть певній величині. Подальша деформація валів припиниться, оскільки радіальна сила вже не буде змінюватися.
Визначено величини, які беруть участь у виразі для визначення цієї деформації. Замінюючи систему елементарних сил, розподілених за висотою, їхньою рівнодійною, прикладеною в полюсі зачеплення, одержано розрахункову схему контакту поблизу полюса пари евольвентних зубів зовнішнього зачеплення.
Висновки. Отримано залежності радіального зусилля, яке сприймається валами, і зусилля,
переданого парою зачеплення в момент початку участі всіх зубів у зачепленні (наприклад, в
момент пуску активного приводу робочих органів сільськогосподарських машин). Використання розробленого математичного апарату дає змогу враховувати пружність валів у конструкторських розрахунках перехідних процесів зубчатих муфт.


Ключові слова


зубчаста муфта; активний привід робочих органів; пружність валів; радіальне зусилля; перехідний процес

Повний текст:

PDF

Посилання


Калінін Є.І. Частотний аналіз коливань гусеничних тракторів. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України Збірник наукових праць УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. 2018. №. 22(36). С. 86-91.

Лебедєв А.Т., Калінін Є.І. Теоретичне дослідження тягово-зчіпних властивостей тракторів, обладнаних здвоєними шинами, під час виконання ґрунтообробних робіт на агрофоні підвищеної вологості. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України. 2010. №. 14(28). С. 216-224.

Іванов В.І., Калінін Є.І. Підвищення надійності системи методом селекції її елементів. Проблеми надійності машин та засобів механізації сільськогосподарського виробництва: Вісник ХНТУСГ імені Петра Василенка. 2015. Вип. 163. С. 142-146.

Калінін Є.І., Шуляк М.Л., Мальцев В.П. Вплив нестаціонарності гакового навантаження на буксування рушіїв колісного трактора. Системи обробки інформації. 2017. №5. С. 27-30

Айрапетов Э.Л., Косарев О.И. Зубчатые муфты – М.: Наука, 1982. – 128 с.

Верховский А.Н., Андронов В.П. Определение напряжений в опасных сечениях деталей сложной формы. – М.: Машгиз, 1958 – 147 с.

Попов А.П., Алексеенко В.В. Экспериментальное исследование зубчатых соединений с криволинейными образующими зубьев в статических условиях. Труды Национального университета кораблестроения. 1973. Вып. 67. С. 3-9.

Попов А.П. Исследование законов распределения зазоров между зубьями зубчатых муфт с различными формами образующих боковых поверхностей зубьев. Смазка и трение в судовых машинах: Сборник трудов Национального университета кораблестроения. 1992. Вып. 59. С. 30-46.

Cruz M., Theodossiades S., Rahnejat H. An investigation of manual transmission drive rattle. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics. 2010. №224(2). S 167–181.

Theodossiades S., Tangasawi O., Rahnejat H. Gear teeth impacts in hydrodynamic conjunctions promoting idle gear rattle. Journal of Sound and Vibration. 2007. №303(3–5). S 632–658.