Расчет ресурса работы зубчатых механизмов электромеханических приводов
Авторы: Тимофеев Г.А., Красавин С.И., Сильченко П.Н.
Опубликовано в выпуске: #6(66)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-6-1620
Раздел: Механика | Рубрика: Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры
Во многих космических, авиационных и оборонных объектах применяются электромеханические 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 зубьев, их размеров и появлению увеличенных зазоров в зацеплении. Вследствие этого уменьшаются КПД, кинематическая точность и крутильная жесткость привода, возрастают динамические нагрузки. Интенсивность изнашивания может изменяться в широких пределах значений (I = 10-3...10-12) и зависит от вида контактного взаимодействия сопряженных поверхностей, материалов, условий среды, характера механохимических процессов, протекающих в контакте, значений действующих напряжений, скорости скольжения и температуры окружающей среды. При трении в обычных атмосферных условиях на трущихся (взаимодействующих) 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 электромеханических приводов по критериям износа. Полученные зависимости могут быть использованы для оценки долговечности зубчатых передач.
Литература
[1] Дроздов Ю.Н. Обобщенные характеристики для оценки износостойкости твердых тел. Трение и износ, 1980, № 3, с. 417-423.
[2] Дроздов Ю.Н., Фролов К.В. Теоретико-инвариантный метод расчета интенсивности поверхностного разрушения твердых тел при трении. Поверхность, физика, химия, механика, 1982, № 5, с. 138-146.
[3] Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. Москва, Машиностроение, 1977, 526 с.
[4] Кузьмин И.С., Ражиков В.Н. Мелкомодульные цилиндрические зубчатые передачи: Расчет, конструирование, испытания. Ленинград, Машиностроение, 1987, 272 с.
[5] Нажесткин Б.П., Ковалев Е.П., Бежинарь В.А. Статистический подход при исследовании изнашивания зубчатых передач в условиях вакуума. Трение и износ, 1986, т. 7, № 6, с. 1116-1122.
[6] Прохоров В.П., Тимофеев Г.А., Чернышова И.Н. Эволюция эвольвентного зацепления при износе от истирания. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2015, № 2 (959), с. 14-21.
[7] Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безопасность. Москва, Машиностроение, 2001, 530 с.
[8] Дроздов Ю.Н. Структура метода расчета на износ. Вестник машиностроения, 2003, № 1, с. 25-28.
[9] Дроздов Ю.Н., Юдин Е.Г. Трибологическая надежность космических транспортных систем. Общероссийский научно-технический журнал "Полет", 2005, № 1, с. 43-50.
[10] Гриб В.В., Сокол И.В. Обеспечение надежности зубчатых передач на стадии проектирования машин. Трение и смазка в машинах и механизмах, 2006, № 3, с. 29-33.
[11] Дроздов Ю.Н. Нелинейная динамика изнашивания. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2003, № 5, с. 45-55.
[12] Старжинский В.Е., Солимтерман Ю.Л., Тескер Е.И., Гоман А.М., Осипенко С.А. Виды повреждений зубчатых колес: типология и рекомендации по предупреждению повреждений. Трение и износ, 2008, № 5, с. 465-482.
[13] Маликов А.А., Лихошерст В.В., Шалобаев Е.В. Анализ и классификация процесса изнашивания зубчатых передач. Справочник. Инженерный журнал, 2011, № 9, с. 2-11.
[14] Маликов А.А., Лихошерст В.В., Шалобаев Е.В. Процессы заедания и остаточная деформация в зубчатых передачах. Справочник. Инженерный журнал, 2011, № 9, с. 12-18.
[15] Чичинадзе А.В., ред. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника). Москва, Машиностроение, 2003, 576 с.
[16] Гриб В.В. Диагностическое моделирование механических систем. Санкт-Петербург, Экспертные решения, 2014, 448 с.
[17] Тимофеев Г.А., Красавин С.И. Определение вязкости смазочного масла и коэффициента трения по номограммам. Приводы и компоненты машин, 2014, № 4 (12), с. 2-5.
[18] Тимофеев Г.А., Красавин С.И. Определение толщины смазочного слоя в тяжело нагруженном контакте по номограммам. Приводы и компоненты машин, 2015, № 1 (14), с. 4-7.
[19] Sun Hong, Chang Xiaofang. Shenyang gongeye daxue xuebao, 2003, vol. 25, no. 2, pp. 98-100.
[20] Wang Shu-ren, Yan Yu-tao, Ding Jin-yuan. Donbei daxue xuebao. Ziran kexue ban, 2004, 25, no. 2, pp. 146-149.
[21] Тимофеев Г.А., ред. Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012, 215 с.