Оптимізація параметрів конічної передачі

Анотація

Проблема. Проектування, і особливо вдосконалення механічних приводів, займає одне з найважливіших місць у сучасному машинобудуванні. Різноманітні приводи зараз дуже поширені, до них часто входять механічні редуктори. У цій роботі детально розглядається питання оптимізації конічних передач, які використовуються, коли необхідно передавати рух під певним кутом (зазвичай 90°). Мета. Метою роботи є визначення оптимальних (раціональних) параметрів конічної передачі з точки зору зменшення її маси та габаритів. Тобто отримання залежності маси передачі (зубчастих коліс) від передатних чисел. Методологія. Для вирішення задачі в цій роботі використовується сучасна система тривімірного проектування "Autodesk Inventor Professional". Для отримання залежностей обрані найпоширеніші типи конічних передач, виконано стислий аналіз типів конічних передач. Результати. Було встановлено, що для зубчастих коліс з круглими зубцями найоптимальнішими є передатні числа 4 і більше, а для конічних прямозубих зубчастих коліс оптимальними є передатні числа від 3,15 до 5. Меншу вагу зубчастих коліс з круглими зубцями можна пояснити їх більшою вантажопідйомністю (приблизно в 1,5 разів). Оригінальність. Оригінальність підходу полягає у вирішенні досить складної задачі оптимізації не шляхом розробки складних аналітичних моделей та їх подальшого аналізу, а шляхом виконання 3D-моделі передачі в середовищі твердотільного моделювання "Autodesk Inventor Professional" з використанням вбудованих функцій та подальшою обробкою отриманих результатів. Практичне значення. Сучасні тенденції розробки різних механічних приводів в першу чергу спрямовані на зменшення їх маси та габаритів. Зі зменшенням розмірів передачі зменшуються також розміри інших деталей та вузлів, а відповідно, і їх вартість. Використання отриманих оптимальних передатних чисел дозволяє проектувати компоненти передачі зі зменшеними геометричними розмірами на ранніх стадіях розробки