Большинство объектов транспортного, горного, аэрокосмического и других видов машиностроения для преобразования вращательного в поступательное движение комплектуются колесно-реечными передачами (рис. 1). Как правило, такие колесно-реечные движители являются высоконагруженными узлами, которые подвергаются знакопеременным динамическим нагрузкам из-за специфического характера внешних воздействий на объект перемещения, конструктивных особенностей профиля зубьев зацепления и наличия трения скольжения в зубчатой передаче, условий зацепления зубьев передачи и эксплуатационных погрешностей взаимного расположения элементов движителя. Таким сложным условиям воздействия подвержены и системы перемещения очистных комбайнов для выемки полезных ископаемых (рис. 2, 3) — бесцепные системы подачи (БСП) на основе колесно-реечных движителей [1, 2].
Тем не менее, несмотря на разновидности конструкций реек движителя БСП, все передачи характеризуются наличием знакопеременных радиальных усилий (рис. 4, 5), которые не только приводят к снижению КПД движителя, но и способствуют снижению долговечности передачи, вплоть до прекращения ее функционирования [1, 2, 5]. Негативная ситуация усугубляется наличием обязательного технологического зазора в опорной системе комбайнов, который необходим для реализации перемещения комбайна в условиях неровностей горной поверхности почвы. Такой технологический зазор в опорах очистного комбайна составляет от 10 до 25мм и является источником возможного изменения межцентрового расстояния между приводным колесом и зубчатой рейкой очистного комбайна, приводящего к резким колебаниям величины радиального усилия зацепления колесно-реечного движителя БСП (рис. 4) [1].
Смещение участков зубчатых реек в месте их соединения друг с другом в пространстве, приводящее к изменению шага зубьев сочлененных реек, — также приносит негативные изменения в зацеплении, в результате чего дополнительно увеличивается значение радиального усилия и, как следствие, снижается КПД движителя.