Оптимізація основних параметрів зубчастих передач з метою зменшення маси

Анотація

Проблема. Проблеми проектування, а особливо вдосконалення механічних передач займають ключове місце в сучасному машинобудуванні та автомобільному транспорті. Зубчасті передачі достатньо поширені відносно інших механічних передач, адже мають ряд надважливих переваг. Передачі зачепленням широко застосовуються в різноманітних приводах вузлів та агрегатів автомобіля, сучасні тенденції розвитку яких направлені на зменшення їх маси та габаритів. Зі зменшенням розмірів передачі – зменшуються й габарити інших деталей та вузлів, а відповідно і їхня вартість. Тож дослідження, пов’язані з вивченням взаємозалежності основних параметрів зубчастих передач з метою їх подальшої оптимізації не втрачають своєї актуальності. Мета. Основна мета роботи полягає в дослідженні залежностей маси та габаритів досліджуваних передач від їх основних параметрів. Знаючи вплив різних характеристик на масу можна надавати рекомендації щодо проектування передач для досягнення їх оптимальних (найменших) габаритів, що веде за собою ряд суттєвих переваг. Методологія. Перш за все, в роботі виконується досить детальний аналіз наукової літератури з метою виявлення основних тверджень щодо впливу тих чи інших параметрів на масу та габарити проектованої передачі. Самі залежності маси передачі від її різних характеристик знаходяться шляхом застосування чисельного методу, який цілком побудований на відомих розрахункових залежностях для проектного розрахунку зубчастих передач. Також для порівняння отриманих аналітичним шляхом результатів в роботі використовується і метод розрахунку маси та габаритів шляхом створення 3D моделей передач в середовищі «Autodesk Inventor». Результати. Орієнтуючись на отримані результати, можна зазначити, що при інших рівних умовах, зокрема завантаженості передачі, маса майже не залежить від модуля та коефіцієнта відносної ширини. Водночас те чи інше стандартне значення в деяких випадках може помітно впливати на вагу передачі, тобто підбираючи конкретні значення можна досягти зменшення маси передачі приблизно на 15-25%. Оригінальність. Відносно доступним методом отримані корисні результати. Дослідження проводилися як аналітично так і з застосуванням сучасних систем автоматизованого проектування. Практичне значення. Запропоновані рекомендації щодо раціонального вибору деяких характеристик зубчастих передач, дозволять зменшити масу та габарити механічного приводу.