Инженерный журнал: наука и инновации
# 6·2017 1
УДК 621.833.6 DOI 10.18698/2308-6033-2017-6-1620
Расчет ресурса работы зубчатых механизмов
электромеханических приводов
© Г.А. Тимофеев
1
, С.И. Красавин
1
, П.Н. Сильченко
2
1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
2
Сибирский федеральный университет, г. Красноярск, 660041, Россия
Во многих космических, авиационных и оборонных объектах применяются элек-
тромеханические приводы с зубчатыми механизмами (чаще редукторы, реже —
мультипликаторы). В процессе длительной работы (более 10 тыс. ч) зубчатые
механизмы постепенно изнашиваются, что приводит к изменению профилей зубь-
ев, их размеров и появлению увеличенных зазоров в зацеплении. Вследствие этого
уменьшаются КПД, кинематическая точность и крутильная жесткость привода,
возрастают динамические нагрузки. Интенсивность изнашивания может изме-
няться в широких пределах значений (I =
10
–3
…
10
–12
) и зависит от вида контакт-
ного взаимодействия сопряженных поверхностей, материалов, условий среды, ха-
рактера механохимических процессов, протекающих в контакте, значений дей-
ствующих напряжений, скорости скольжения и температуры окружающей
среды. При трении в обычных атмосферных условиях на трущихся (взаимодей-
ствующих) поверхностях образуются пленки оксидов и адсорбированных веществ,
которые понижают интенсивность изнашивания, так как, разрушаясь при
скольжении, блокируют разрушение материала в тонком поверхностном слое.
Предложена методика расчета ресурса зубчатых передач предступени электро-
механических приводов по критериям износа. Полученные зависимости могут
быть использованы для оценки долговечности зубчатых передач.
Ключевые слова:
электромеханический привод, зубчатый механизм, износ зубьев,
ресурс работы, КПД, кинематическая точность, крутильная жесткость
В условиях интенсивного развития авиационной, космической
техники и наземных оборонных комплексов перед конструкторами и
исследователями поставлен ряд задач, связанных с обеспечением ра-
ботоспособности зубчатых механизмов этой техники в различных,
часто экстремальных условиях эксплуатации. Зубчатые механизмы
электромеханических приводов управления агрегатами, как правило
имеющие большое передаточное отношение, состоят из электродви-
гателей, рядовых цилиндрических эвольвентных передач и в качестве
выходной ступени содержат планетарный или волновой зубчатый
механизм.
Основной причиной выхода из строя электромеханических при-
водов является износ рабочих поверхностей зубьев колес. Недоста-
точная изученность проблемы долговечности рабочих зубчатых ме-
ханизмов в различных условиях эксплуатации с разными смазочны-
ми материалами предопределила необходимость проведения данного