По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 622.232.72 DOI:10.33920/pro-2-2303-06

Исследования формы зубьев рейки движителя механизма перемещения

Горобец И. А., канд. техн. наук, доцент, ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», Донецк, 2830001, Донецк, ул. Артёма, 58, е-mail: gorobets.ascon@gmail.com

Приняты допущения и ограничения для исследования пространственной формы зубьев колеса и рейки движителя объекта. Определены параметры линии зацепления зубьев при условии минимизации работы сил трения. Предложены критерии для выбора наилучшего пространственного профиля зубьев рейки. Определены наилучшие формы пространственного профиля зубьев рейки для тяжелых условий работы движителя механизма перемещения.

Литература:

1. Горобец, И.А. Оценка влияния параметров зацепления движителя БСП на производительность горного комбайна // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международный сборник научных трудов. — Донецк: ГОУВПО «ДОННТУ», 2020. — выпуск №2 (69) — С. 9–15.

2. Горобец, И. А. Оптимизация профиля зубьев движителей механизма перемещения очистных комбайнов // Известия вузов. Горный журнал. — М., 1992. — Вып. № 5 — С. 77–81.

3. Лукиенко, Л. В. Расширение области применения электровозной откатки для горно-транспортных машин за счет использования зубчато-реечных передач / Л. В. Лукиенко, К. В. Гальченко, И. В. Литвинов, В. В. Исаев // Горный информационно -аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — М.: Изд-во «Горная книга», 2017. — №9. — С. 52–59.

4. Лукиенко, Л. В. Обоснование рациональных режимов работы зубчато-реечных систем перемещения технологических машин / Л. В. Лукиенко, В. В. Исаев // Механика. Научные исследования и учебно-методические разработки. — Гомель: Изд-во «Горная книга», 2014. — Вып. 8. — С. 136–148.

5. Горобец, И. А. Оптимизация линии зацепления колесно-реечной передачи / И.А. Горобец, О.Н. Новикова, В. Ю. Тихонович // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международный сборник научных трудов. — Донецк: ДонГТУ, 1998. Вып. 5. — С. 40–44.

6. Новикова, О.Н. Оптимизация линии зацепления колесно-реечной передачи при многопарном зацеплении // О.Н. Новикова, И.А. Горобец, Д. К. Сергиенко// Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международный сборник научных трудов. — Донецк: ДонГТУ, 1999. Вып. 7. — С. 139–146.

7. Горобец, И. А. Особенности изготовления движителей бесцепных систем подачи угольных комбайнов / И. А Горобец, О.А. Мирошниченко // Материалы одиннадцатого научнопрактического семинара «Практика и перспективы развития партнерства в сфере высшей школы» — Таганрог: ТРТУ, 2010 — Т. 3. — С. 99–108.

8. Лукиенко, Л.В. Совершенствование тяжелонагруженных зубчато-реечных систем перемещения с помощью программных продуктов НТЦ «АПМ» / Л. В. Лукиенко, М. Каменский // САПР и графика — М.: КомпьютерПресс, 2009. — Вып. №9 — С. 41–47.

9. Авторское свидетельство СССР №1191576, МПК Е21С 29/02 Механизм подачи очистного комбайна // Н. Г. Бойко, В. Г. Шевцов, И.А. Горобец, В.И. Игнатов, В. Г. Нечепаев, А. В. Болтян. — 1985. БИ №42.

Поступательное движение объектов и устройств в настоящее время, как правило, реализуется путем преобразования из вращательного движения вала двигателя с механической трансмиссией. Одним из видов реализации такого преобразования одного вида движения в другое является использование в виде движителей колесно-реечных зубчатых передач, рис. 1. Таким видом движителей в настоящее время комплектуются объекты транспортного, горного, автомобильного, аэрокосмического и военного машиностроения.

Однако, колесно-реечные движители имеют ряд особенностей, к которым можно отнести наличие трения скольжения зубьев вращаемого зубчатого колеса и перемещаемой рейки (либо объекта, в случае закрепления рейки).

Специфика пространственной геометрии профиля зубьев движителя и наличие трения скольжения в зубчатом зацеплении приводят к негативным последствиям в механизме движителя, которые сопровождаются:

• ухудшением силовых и кинематических характеристик, при которых возникают значительные знакопеременные радиальные усилия зацепления и неравномерность линейной скорости перемещения объекта (либо зубчатой рейки) [1];

• высокой динамической нагруженностью зубчатого зацепления и узлов взаимодействия объекта с зубчатой рейкой, вызванной знакопеременным характером, неравномерностью и значительными показателями радиального усилия (R) зацепления [1, 2], рис. 2, приводящей к снижению долговечности движителя;

• снижением КПД зубчатой передачи, мгновенные величины которого могут находиться в пределах 0,30–0,93 [1, 2];

• наличием износа контактирующих поверхностей зубьев, снижающего долговечность приводных элементов движителя [3, 4].

В связи с указанными особенностями зубчатого зацепления колесно-реечного движителя актуальным является вопрос снижения негативных последствий взаимодействия зубчатых пар движителя за счет определения наилучшей формы линии зацепления зубчатой передачи и рациональной пространственной формы зубьев рейки движителя.

Форму линии зацепления зубчатой передачи колесно-реечного движителя определим исходя из энергетической компоненты процесса зацепления. Критерием определения рациональной формы линии зацепления примем минимальную работу сил трения Атр.

Для Цитирования:
Горобец, Исследования формы зубьев рейки движителя механизма перемещения. Главный механик. 2023;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: