Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач
Розроблено узагальнений метод розрахункової оцінки зношування та ресурсу зубчастих циліндричних передач з коригуванням зачеплення. Розглянуто передачі з кутовим зміщенням та по висоті. На прикладі силової передачі локомотива ВЛ-10 встановлено вплив обох видів зміщення на довговічність передачі, знош...
Gespeichert in:
| Datum: | 2011 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
2011
|
| Schriftenreihe: | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138218 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач / М.В. Чернець , Р.Я. Ярема // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2011. — Т. 47, № 4. — С. 115-121. — Бібліогр.: 4 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-138218 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1382182018-06-19T03:07:16Z Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач Чернець, М.В. Ярема, Р.Я. Розроблено узагальнений метод розрахункової оцінки зношування та ресурсу зубчастих циліндричних передач з коригуванням зачеплення. Розглянуто передачі з кутовим зміщенням та по висоті. На прикладі силової передачі локомотива ВЛ-10 встановлено вплив обох видів зміщення на довговічність передачі, зношування зубів коліс впродовж 1 h роботи, максимальні контактні тиски та швидкість ковзання. Показано, що за кутового коригування наявний оптимум коефіцієнтів зміщення, за яких ресурс буде максимальний порівняно з некоригованим зачепленням. Для цієї передачі, однак, висотне коригування недоцільне, оскільки призводить до зниження її ресурсу. Разработан обобщенный метод расчетной оценки износа и ресурса зубчатых цилиндрических передач с корригированным зацеплением. Рассмотрена передача с угловым смещением и по высоте. На примере силовой передачи локомотива ВЛ-10 установлено влияние обоих видов смещения на долговечность передачи, износ зубьев колес на протяжении 1 h работы, максимальные контактные давления и скорость скольжения. Показано, что при угловом корригировании имеется оптимум коэффициентов смещения, при которых ресурс будет максимальным в сравнении с некорригированным зацеплением. Для этой передачи, однако, высотное корригирование будет нецелесообразно, поскольку приводит к снижению ее ресурса. The generalized method assessment of the wear and life time of cylindrical gears with meshing correction has been presented. Gears with angular and height displacement have been considered. On the example of power gear of locomotive ВЛ-10 the influence of both kinds of displacement on gear life, wear of wheel teeth for 1 h work, the maximal contact pressures and sliding velocity have been established. It is shown, that during angle correction the optimum displacement coefficients is presented under which the life time will be maximum compared to the uncorrected meshing. But for this gear the high-altitude is unsuitable since it leads to lowering the gear life time. 2011 Article Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач / М.В. Чернець , Р.Я. Ярема // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2011. — Т. 47, № 4. — С. 115-121. — Бібліогр.: 4 назв. — укp. 0430-6252 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138218 539.3: 539.538 uk Фізико-хімічна механіка матеріалів Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Розроблено узагальнений метод розрахункової оцінки зношування та ресурсу зубчастих циліндричних передач з коригуванням зачеплення. Розглянуто передачі з кутовим зміщенням та по висоті. На прикладі силової передачі локомотива ВЛ-10 встановлено вплив обох видів зміщення на довговічність передачі, зношування зубів коліс впродовж 1 h роботи, максимальні контактні тиски та швидкість ковзання. Показано, що за кутового коригування наявний оптимум коефіцієнтів зміщення, за яких ресурс буде максимальний порівняно з некоригованим зачепленням. Для цієї передачі, однак, висотне коригування недоцільне, оскільки призводить до зниження її ресурсу. |
| format |
Article |
| author |
Чернець, М.В. Ярема, Р.Я. |
| spellingShingle |
Чернець, М.В. Ярема, Р.Я. Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| author_facet |
Чернець, М.В. Ярема, Р.Я. |
| author_sort |
Чернець, М.В. |
| title |
Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач |
| title_short |
Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач |
| title_full |
Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач |
| title_fullStr |
Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач |
| title_full_unstemmed |
Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач |
| title_sort |
узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач |
| publisher |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України |
| publishDate |
2011 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138218 |
| citation_txt |
Узагальнений метод оцінки впливу коригування зубів на ресурс, зношування та контактну міцність циліндричних евольвентних передач / М.В. Чернець , Р.Я. Ярема // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2011. — Т. 47, № 4. — С. 115-121. — Бібліогр.: 4 назв. — укp. |
| series |
Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| work_keys_str_mv |
AT černecʹmv uzagalʹnenijmetodocínkivplivukoriguvannâzubívnaresursznošuvannâtakontaktnumícnístʹcilíndričnihevolʹventnihperedač AT âremarâ uzagalʹnenijmetodocínkivplivukoriguvannâzubívnaresursznošuvannâtakontaktnumícnístʹcilíndričnihevolʹventnihperedač |
| first_indexed |
2025-07-10T05:22:01Z |
| last_indexed |
2025-07-10T05:22:01Z |
| _version_ |
1837236147587121152 |
| fulltext |
115
Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2011. – ¹ 4. – Physicochemical Mechanics of Materials
УДК 539.3: 539.538
УЗАГАЛЬНЕНИЙ МЕТОД ОЦІНКИ ВПЛИВУ КОРИГУВАННЯ ЗУБІВ
НА РЕСУРС, ЗНОШУВАННЯ ТА КОНТАКТНУ МІЦНІСТЬ
ЦИЛІНДРИЧНИХ ЕВОЛЬВЕНТНИХ ПЕРЕДАЧ
М. В. ЧЕРНЕЦЬ 1,2, Р. Я. ЯРЕМА 3
1 Дрогобицький державний педагогічний університет ім. Івана Франка;
2 Люблінський політехнічний інститут, Польща;
3 Львівський локомотиворемонтний завод
Розроблено узагальнений метод розрахункової оцінки зношування та ресурсу зубчас-
тих циліндричних передач з коригуванням зачеплення. Розглянуто передачі з кутовим
зміщенням та по висоті. На прикладі силової передачі локомотива ВЛ-10 встановлено
вплив обох видів зміщення на довговічність передачі, зношування зубів коліс впро-
довж 1 h роботи, максимальні контактні тиски та швидкість ковзання. Показано, що
за кутового коригування наявний оптимум коефіцієнтів зміщення, за яких ресурс
буде максимальний порівняно з некоригованим зачепленням. Для цієї передачі, од-
нак, висотне коригування недоцільне, оскільки призводить до зниження її ресурсу.
Ключові слова: циліндрична косозуба евольвентна передача, ресурс, зношування,
контактна міцність, коригування зубів.
З інженерної практики відомо, що в зубчастих передачах широко використо-
вують зачеплення зі зміщенням. У результаті цього зростає згинна міцність зубів
та зменшуються контактні напруження. Крім того, коригування зачеплення під-
вищує ресурс передач. Оцінку впливу коригування на етапі проектування зубчас-
тих передач на їх згинну і контактну міцність проводять за відомими інженерни-
ми методами розрахунку. Однак в літературі відсутні методи розрахунку довго-
вічності передач та зношування зубів за наявності коригування. Зокрема, це сто-
сується циліндричних косозубих передач, оскільки для прямозубих такий метод
подано в праці [1].
Нижче розглянуто узагальнений метод оцінки впливу коригування, що базу-
ється на методології дослідження кінетики зношування [2] та методі розрахунку
зношування косозубих циліндричних передач [3, 4], які знаходять на практиці
значно ширше застосування, ніж прямозубі передачі.
Загальний розв’язок трибоконтактної задачі. На базі моделі дослідження
кінетики зношування трибосистем ковзання [2] та з використанням методу розра-
хунку зношування косозубих циліндричних передач [3] отримано функцію ліній-
ного зношування зубів у довільній точці j робочої поверхні у вигляді
( )
( )
max
0,35
k
k
m
j j j
kj m
k В
v t fp
h
C
′
′ =
σ
, (1)
де kjh′ – лінійне зношування зубів у j-ій точці контакту впродовж змінного часу
jt′ ; 02 /j jt b′ = ν – час зношування зубів під час переміщення j-ої точки їх співдо-
тику по контуру зуба на ширину площадки контакту 2bj; 0 1 1 sin tv r= ω α – швид-
Контактна особа: М. В. ЧЕРНЕЦЬ, e-mail: chernets@drohobych.net
116
кість переміщення точки контакту по контуру зуба; ω1 – кутова швидкість шес-
терні; αt – торцевий кут зачеплення; k = 1, 2 – нумерація коліс (1 – шестерня, 2 –
зубчасте колесо); j = 0, 1, 2, 3,…, s – точки контакту на робочих поверхнях зубів;
jv – швидкість ковзання; maxjp – максимальний контактний тиск у j-ій точці;
Ck, mk – характеристики зносотривкості матеріалів трибопари для вибраних умов;
σВ – границя міцності матеріалу на розтяг.
Максимальні контактні тиски maxjp та ширину площадки контакту 2bj в
кожній точці співдотику визначаємо за формулами Герца
max 0,418 /j jp N ′= θ ρ , 2 2,256j jb N ′= θ ρ , (2)
де min/N N l w′ = ; 1 19550 / cos tN P r n= α – сила, що виникає у зачепленні; P – по-
тужність на ведучому валу; lmin – мінімальна довжина контактних ліній у зачеп-
ленні; w – кількість пар зачеплень зубів; ( ) ( )2 2
1 1 2 21 / 1 /E Eθ = − ν + − ν ; E, ν – мо-
дулі Юнґа та коефіцієнти Пуассона матеріалів зубчастих коліс; jρ – зведений
радіус кривини профілів зубів у нормальному перерізі.
Ресурс передачі для заданого допустимого зношування kh ∗ зубів обчислю-
ємо так:
/k kjt h h∗
∗= , (3)
де 60kj k kjh n h′= – лінійне зношування зубів у вибраних точках на боковій поверх-
ні впродовж однієї години роботи передачі; nk – кількість обертів коліс.
Радіуси кривини профілів зубів косозубої передачі (зведений, шестерні,
колеса) [3]
1 2
1 2
j j
j
j j
ρ ρ
ρ =
ρ +ρ
, 1
1 cos
t j
j
b
ρ
ρ =
β
, 2
2 cos
t j
j
b
ρ
ρ =
β
, (4)
( ) tgarctg tg cos , arctg
cosb t t
⎛ ⎞α
β = β α α = ⎜ ⎟β⎝ ⎠
,
1 1 1tgt j b t jrρ = α , ( )2 2
2 2 2 2/ cost j j tr r rρ = − α ,
( )1 10arctg tgt j t jα = α + ∆ϕ , ( )2 2 2arccos / cost j jr r⎡ ⎤α = α⎣ ⎦ ,
1 1 cosb tr r= α , 1 1 / 2cos ,r mz= β 2 2 cosb tr r= α , 2 2 / 2cosr mz= β ,
( ) ( )2 2
10 20 2tg 1 tg / cos
cost t t
t
uu r rα = + α − − α
α
, 20 2ar r r= − , 2 2ar r m= + ,
( )2 2
2 1 1 12 cosj j j t t jr a r ar= + − α − α , 1 1 1cos / cosj t t jr r= α α , ( )1 2 / 2cosa z z m= + β ,
( )2 2
1 1 1arctg / cost s s tr rα = − α , 1 1s ar r r= − , 1 1ar r m= + ,
( ) ( )21 2
2 1 1
1tg 1 tg / cos
cost s t s t
t
u r r
u
−α = + α − − α
α
,
де β – кут нахилу зубів; r1, r2 – радіуси ділильних кіл шестерні і колеса, відповід-
но; ∆ϕ – кут повороту (вибраний) зубів шестерні з точки початкового контакту
(т. 0) в т. 1 і т. д.; u – передаточне відношення передачі; m – модуль зачеплення;
117
r = 0,2m – радіус заокруглення вершин зубів; z1, z2 – кількість зубів коліс; α = 20°
– кут зачеплення; 10tα , 1t sα та 20tα , 2t sα – кути, що вказують на розташування
першої і останньої точок зачеплення зуба шестерні та зуба колеса на лінії зачеп-
лення, відповідно.
Швидкість ковзання обчислюємо за формулою
( )1 1 1 2tg tgj b t j t jv r= ω α − α . (5)
Мінімальна довжина лінії контакту
( )( )
min
1 1
1
cos b
n nbl α βα
α β
⎡ ⎤− −ε ⎢ ⎥= −
β ε ε⎢ ⎥⎣ ⎦
, коли 1n nα β+ > ,
min 1
cos b
n nbl α βα
α β
⎡ ⎤ε
= −⎢ ⎥
β ε ε⎢ ⎥⎣ ⎦
, коли 1n nα β+ ≤ ,
де b – ширина шестерні; ,α βε ε – відповідно коефіцієнти торцевого і покрокового
перекриття передачі; ,n nα β – дробові частини цих коефіцієнтів;
1 2
z
t t
tα
+
ε = , sinb
mβ
β
ε =
π
, 1 2
1 2
1 1 1 1
,
b b
e et t
r r
= =
ω ω
,
1 1
2
zt z
π
=
ω
,
2 2
1 1 1 1 sins b te r r r= − − α , 2 2
2 20 2 2 sinb te r r r= − − α .
Врахування коригування зачеплення. У передачах з коригуванням зачеп-
лення зміщення інструмента визначаємо за формулою
,xmξ = (6)
де x – коефіцієнт зміщення.
Передачі зі зміщенням по висоті. Коефіцієнти зміщення 1 2x x= − ; сумар-
ний коефіцієнт 1 2 0x x xΣ = + = ; міжосьова відстань 1 2a r r= + та торцевий кут за-
чеплення tα такі, як в косозубій передачі без зміщення.
Радіуси виступів зубів
1 1 1 2 2 2(1 ) , (1 )a ar r x m r r x m= + + = + + . (7)
Всі інші параметри – як у некоригованій передачі.
Передачі з кутовим зміщенням. Коефіцієнти зміщення 1 2x x≠ (як правило,
1 0x > , 2 0x > ); сумарний коефіцієнт 0xΣ > ; міжосьова відстань 1 2w w wa r r a= + > ;
коригований кут зачеплення w tα > α на початковому колі.
Відповідно початкові радіуси шестерні і колеса
1 1
cos ,
cos
t
w
w
r r α
=
α
2 2
cos ,
cos
t
w
w
r r α
=
α
(8)
1 1 1 2 2 2(1 ) , (1 ) ,a ar r x K m r r x K m= + + − = + + − (9)
де коефіцієнт зменшення висоти головок зубів
wa aK x
m Σ
−
= + , (10)
1 2
1 2
(inv inv )( )
2tg
w t z zx x xΣ
α − α +
= + =
α
. (11)
118
Найпростіше xΣ розкладається обернено пропорційно до кількості зубів ко-
ліс, хоча в інженерній практиці використовують й інші рекомендації.
Якщо задано дійсну (необхідну) міжосьову відстань aw, то
arccos cos .w t
w
a
a
α = α (12)
Якщо задано x1 + x2, то коригований кут зачеплення aw знаходимо так:
1 2
1 2
inv 2tg invw t
x x
z z
+
α = α + α
+
, (13)
а потім обчислюємо дійсну міжосьову відстань
cos
cos
t
w
w
a a α
=
α
. (14)
Для цього коригування у вищенаведених розрахункових співвідношеннях
слід величини a, α, r1, r2 замінити на aw, αw, rw1, rw2. Зокрема,
0 1 1 sin wv r= ω α , 1 19550 / cosw wN P r n= α ,
( ) ( )2 2
10 20 2tg 1 tg / cos
cost w w w
w
uu r rα = + α − − α
α
,
( )2 2
2 2 2 2/ cost j w j w wr r rρ = − α ,
( )2 2
2 1 1 12 cosj w j w j w t jr a r a r= + − α − α , 1 1 1cos / cosj w w t jr r= α α ,
( ) ( )21 2
2 1 1
1tg 1 tg / cos
cost s w s w w
w
u r r
u
−α = + α − − α
α
,
2 2
1 1 1 1 sins b w we r r r= − − α , 2 2
2 20 2 2 sinb w we r r r= − − α .
Числовий розв’язок задачі. Задачу розв’язано за таких умов: у зачепленні
постійно знаходяться дві пари зубів, оскільки передача є косозубою; динаміч-
ність навантаження визначають коефіцієнтом динамічності Kg; максимальні кон-
тактні тиски maxjp під час зношування постійні; забезпечене граничне мащення
оливою; тягова передача локомотива ВЛ-10 забезпечує його рекурперативне
гальмування, тобто фактично гарантує реверсивну роботу.
Дані для обчислень: z1 = 23; z2 = 88; m = 10 mm; u = 3,826; n1 = 800, 400,
200 rot/min; P = 670 kW; f = 0,05; β = 24,517°; b = 100 mm; матеріали – шестерня –
сталь 20ХН3А, цементація або нітроцементація на глибину 1,6...2,4 mm, 58±3 HRC;
σB = 950 MPа, C1 = 5,5⋅106, m1 = 1,9; колесо – сталь 55Ф, об’ємне гартування з висо-
ким відпуском, 280…321 НВ, σB = 931 МPа, C2 = 0,4⋅106, m2 = 2,2; E = 2,1⋅105 МPа,
ν = 0,3; олива для передач локомотивів ОС-Л (літня) з кінематичною в’язкістю
100v+ = 7...12 сSt, олива ОС-З (зимова) – 100v+ = 3...7 сSt; 1h • = 1,4 mm, 2h • =
= 2,0 mm; Kg = 1,5; ∆ϕ = 4°; ϕ = 0, 4°, 8°, 12°, 16°, 20°, 24,95° – кути розташування
точок контакту j.
Коефіцієнти зміщення та параметри передачі за кутового зміщення: х1 =
= 0…0,56; х2 = 0…0,56; а = 610 mm; aw = 615,222 mm, αw = 22,991°, xΣ = 0,66 та
зміщення по висоті: х1 = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,365; 0,4; х2 = 0; –0,1; –0,2; –0,3; –0,365;
–0,4; xΣ = 0.
Результати розв’язку подано на рис. 1–3.
Зокрема, на рис. 1a для передачі з кутовим коригуванням, а на рис. 1c – з ви-
сотним, побудовано залежність їх довговічності (2)
mint при n1 = 200, 400, 800 rot/min
119
від коефіцієнтів зміщення x1 та x2.
Встановлено, що кутове коригування збільшує ресурс порівняно з некориго-
ваною передачею до 35%. Максимум досягається, коли x1 = 0,4; x2 = 0,26. В той
же час в передачі, яку використовують у локомотиві ВЛ-10, вибрано коефіцієнти
зміщення x1 = 0,56; x2 = 0,1, за яких може бути досягнуто 16% збільшення ресур-
су. Характерно, що відносне підвищення ресурсу t∨ (рис. 1b) не залежить від
кількості обертів шестерні.
Позитивного впливу висотного коригування, на відміну від кутового, на дов-
говічність косозубої передачі не виявлено (рис. 1с, d). Вона найвища для некори-
гованої передачі, а далі знижується на 20%, коли х1 = –х2 = 0,365 (для реальної
передачі). Тобто порівняно з оптимальною довговічністю передачі з кутовим ко-
ригуванням в передачі з висотним її ресурс зменшується в 1,69 рази. Для викори-
стовуваних на практиці передач у локомотивах ВЛ-10, ВЛ-8 це зниження стано-
вило б 45%. Тому недоцільно у локомотиві ВЛ-8 застосовувати конструктивно
пропоноване висотне коригування зубів.
Рис. 1. Мінімальна довговічність передачі (а, с) та відносна її зміна (b, d)
за кутового (a, b) і висотного (c, d) коригування. – n1 = 200 rot/min; – 400; – 800.
Fig. 1. Minimal gear life and its relative change with angle (a, b) and height (c, d) correction.
– n1 = 200 rot/min; – 400; – 800.
Характер лінійного зношування зубів за кутового коригування впродовж 1 h
у вибраних точках їх робочих поверхонь при n1 = 400 rot/min проілюстровано на
рис. 2a, b. Зуби колеса зношуються у більш ніж 2 рази інтенсивніше порівняно зі
зубами шестерні. Характер перебігу їх зношування однаковий. Для оптимальних
щодо довговічності передачі коефіцієнтів зміщення (x1 = 0,4; x2 = 0,26) зношуван-
ня на вході та на виході зубів із зачеплення зближені.
Відповідно перебіг зношування зубів за висотного коригування подано на
рис. 2c, d. Зношування зубів суттєво знижується на їх вході у зачеплення, але
водночас зростає на виході, що зумовлює зниження довговічності. Слід зазначи-
ти, що за такого коригування зношування зубів на виході буде помітно більше,
ніж за кутового. Також характерно, що для обох видів коригування зі зростанням
коефіцієнтів х1 (кутове) та х1 = –х2 (висотне) більшого зношування зазнають зуби
на виході із зачеплення.
120
Рис. 2. Зношування зубів шестерні (а, c) та зубчастого колеса (b, d) вздовж профілю за
кутового (a, b: – x1 = 0,2; x2 = 0,46; – x1 = 0,4; x2 = 0,26; – x1 = 0,56; x2 = 0,1) і висот-
ного (c, d: – х1, (–х2) = 0; – 0,1; – 0,2; – 0,3; – 0,365; – 0,4) коригування.
Fig. 2. Wear of gear teeth (а, c) and gear wheel (b, d) along the profile under angle
(a, b: – x1 = 0.2; x2 = 0.46; – x1 = 0.4; x2 = 0.26; – x1 = 0.56; x2 = 0.1) and height
(c, d: – х1, (–х2) = 0; – 0,1; – 0.2; – 0.3; – 0.365; – 0.4) correction.
Рис. 3. Зміна контактних тисків (а, с) та швидкості ковзання (b, d) у зачепленні за куто-
вого (a, b: – x1 = 0,2; x2 = 0,46; – x1 = 0,4; x2 = 0,26; – x1 = 0,56; x2 = 0,1) і висотного
(c, d: – х1, (–х2) = 0; – 0,1; – 0,2; – 0,3; – 0,365; – 0,4) коригування.
Fig. 3. Change of contact pressures (a, c) and sliding velocity (b, d) in gear under angle
(a, b: – x1 = 0.2; x2 = 0.46; – x1 = 0.4; x2 = 0.26; – x1 = 0.56; x2 = 0.1) and height
(c, d: – х1, (–х2) = 0; – 0.1; – 0.2; – 0.3; – 0.365; – 0.4) correction.
121
Вивчено вплив кутового коригування на максимальні контактні тиски
(рис. 3a): на вході у зачеплення він суттєвий, а на виході – незначний. Швидкість
ковзання змінюється лінійно зі зміною кута повороту ϕ (рис. 3b). Зі зростанням
коефіцієнта зміщення x1 контактні тиски знижуються. Швидкість ковзання на
вході зубів у зачеплення теж знижується, а на виході – зростає.
Зміну максимальних контактних тисків у кожній точці зачеплення за висот-
ного коригування проілюстровано на рис. 3с, а швидкостей ковзання – на рис. 3d.
РЕЗЮМЕ. Разработан обобщенный метод расчетной оценки износа и ресурса зубча-
тых цилиндрических передач с корригированным зацеплением. Рассмотрена передача с
угловым смещением и по высоте. На примере силовой передачи локомотива ВЛ-10 уста-
новлено влияние обоих видов смещения на долговечность передачи, износ зубьев колес
на протяжении 1 h работы, максимальные контактные давления и скорость скольжения.
Показано, что при угловом корригировании имеется оптимум коэффициентов смещения,
при которых ресурс будет максимальным в сравнении с некорригированным зацеплени-
ем. Для этой передачи, однако, высотное корригирование будет нецелесообразно, по-
скольку приводит к снижению ее ресурса.
SUMMARY. The generalized method assessment of the wear and life time of cylindrical
gears with meshing correction has been presented. Gears with angular and height displacement
have been considered. On the example of power gear of locomotive ВЛ-10 the influence of both
kinds of displacement on gear life, wear of wheel teeth for 1 h work, the maximal contact
pressures and sliding velocity have been established. It is shown, that during angle correction the
optimum displacement coefficients is presented under which the life time will be maximum
compared to the uncorrected meshing. But for this gear the high-altitude is unsuitable since it
leads to lowering the gear life time.
1. Чернець М. В., Береза В. В. Метод дослідження впливу коригування зубів на контакт-
ну міцність, зношування та довговічність циліндричних евольвентних прямозубих пе-
редач // Проблеми трибології. – 2010. – № 1. – С. 17–25.
2. Андрейкив А. Е., Чернец М. В. Оценка контактного взаимодействия трущихся деталей
машин. – К.: Наук. думка, 1991. – 160 с.
3. Чернец М. В., Келбиньски Ю. Расчетная оценка износа и ресурса косозубых эвольвент-
ных цилиндрических передач // Проблеми трибології. – 2004. – № 3–4. – С. 104–112.
4. Чернець М. В., Келбіньскі Є. Вплив нахилу зубів косозубих циліндричних передач на
трибомеханічні, силові та кінематичні характеристики // Там же. – 2006. – № 4. – С. 3–7.
Одержано 27.05.2011
|