ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ РЯДОВЫХ РЕДУКТОРОВ С ВЫСОКОЙ ТВЕРДОСТЬЮ ЗУБЬЕВ ДЛЯ ПРИВОДА СУДОВЫХ И КРАНОВЫХ МЕХАНИЗМОВ
Аннотация
Настоящая статья посвящена вопросам проектирования силовых приводов перегрузочной техники, построенных на основе многоступенчатых рядовых зубчатых редукторов с высокотвердыми цилиндрическими эвольвентными передачами, позволяющими резко улучшить показатель масса-нагрузочной способности привода, уменьшить расход металла, снизить массу привода до 50 % и обеспечить получение компактных энергоемких устройств. Это осуществляется, прежде всего, за счет повышения твердости зубьев и рационального распределения передаточного отношения по ступеням. В ранее опубликованных на эту тему работах распределение общего передаточного отношения по ступеням осуществлялось решением задач минимизации целевой функции при многообразии критериев, используемых для оценки работоспособного состояния редуктора. При таком распределении передаточного отношения независимо от критерия, определяющего степень загруженности передачи и положенного в основу оптимизации параметров редуктора, реализуются неравенства, в которых значение передаточного числа тихоходной ступени назначается меньшим, чем быстроходной. Исследования показали, что в довольно широком интервале передаточных отношений назначение передаточного числа в каждой ступени оптимальным значением, приводит к появлению в конструкции неконструктивной и нетехнологичной врезной вал-шестерни, исключающей шлифование зубьев в качестве последней операции после термической обработки зубчатых колес. Поэтому применение на кранах двух-, трех- и четырехступенчатых редукторов с цилиндрической передачей с высокотвердыми зубьями при распределении общего передаточного отношения приводит к необходимости учета требований, связанных с конструкцией и технологией изготовления зубчатых колес. В предлагаемой работе с целью исключения врезной вал-шестерни для распределения передаточного отношения введен конструктивно-технологический критерий в форме «порогового» уровня, ограничивающего наибольшее передаточное число, реализуемое в одной ступени, и как следствие, ограничивающее наибольшее передаточное отношение редуктора. Для редукторов предложены таблицы и аппроксимирующие зависимости в виде простых функций, формирующих оптимальные значения передаточных чисел. Эти зависимости могут непосредственно использоваться при проектировании редукторов с улучшенными зубчатыми колесами. Для редукторов с высокой твердостью зубьев распределение передаточного отношения основано на реализации неравенства, в котором передаточное число быстроходной ступени назначается с учетом «порогового» уровня при обеспечении заданного отклонения передаточных чисел ступеней от оптимальных значений. Такой подход увеличивает диаметр впадин, оправдывает назначение передаточного числа быстроходной ступени меньшим значением, чем в тихоходной ступени, исключая появление в конструкции неконструктивной и нетехнологичной врезной вал-шестерни.
Ключевые слова
многоступенчатый рядовый зубчатый редуктор, высокотвердое зацепление, врезной венец, передаточное отношение, «пороговое» передаточное число, заданное отклонение, минимальная суммарная масса, объем зубчатых колес
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Об авторах
Барышников Сергей Олегович - доктор технических наук, профессор
ФБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Афанасьев Андрей Константинович - кандидат технических наук, доцент
afan-ko@yandex.ru. fkt_pt@gumrf.ru
ФБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Иванов Анатолий Николаевич - кандидат технических наук, доцент
ФБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
