Досліджено питання оцінки довговічності статично невизначених шарикопідшипникових вузлів. Запропоновано методику розрахунку робочого ресурсу вказаних опорних систем з урахуванням пружних деформацій підшипників і радіальних зазорів, що безперервно змінюються в процесі експлуатації. Розроблено математичну модель. Проведено експериментально-теоретичні дослідження, на базі яких виявлено, що початкові значення максимальних навантажень на підшипники знижуються в середньому на 20 - 30 % в період експлуатації вузла, а дійсний ресурс опорної системи в 1,6 - 1,95 рази перевищив ресурс, який визначається без урахування зміни реакції в опорах. Наведено рекомендації щодо вдосконалення опорних систем допоміжного технологічного обладнання сталеканатного виробництва.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання визначення геометричних, кінематичних та силових характеристик нових кулькових муфт вільного ходу, а також їх розрахунку на міцність. Створено три нові прогресивні конструкції кулькових муфт, отримано аналітичні залежності між основними їх розмірами та запропоновано методику розрахунків на міцність із урахуванням осьових навантажень їх елементів. Подано рекомендації з раціонального виготовлення пазів ведучої та веденої півмуфт стосовно їх форм та взаємного розміщення. Запропоновано методику проведення експериментальних досліджень та опрацювання отриманих результатів. Основні результати роботи знайшли промислове впровадження у процесі проектування нових типів муфт вільного ходу з поліпшеними технічними характеристиками.

  Скачати повний текст

Застосування зубчатих передач Новікова замість аналогічних евольвентних передач покращує експлуатаційні характеристики редукторів. Широке впровадження прогресивного зачеплення стримується невирішеністю проблем, серед яких - проблеми оптимальності початкового контура та оптимальної точності виготовлення. Роботу присвячено заповненню прогалин у вирішенні згаданих оптимізаційних проблем. Критерії оптимізації - якісні показники, прийняті з метою оцінки несучої здібності, ресурсу, третя, зносу, ККД, умов утворення масляного клину і сприйнятливості передач до похибок виготовлення та монтажу. Побудовано математичну модель багатокритеріальної оптимізації циліндричних передач Новікова. Синтезовано нові початкові контури, що забезпечують передачам менші на 20 - 25% напруження у корені зуба та в 2 - 3 рази меншу сприйнятливість до похибок за відомі початкові контури. Досліджено сприйнятливість передач Новікова до похибок, розроблено методики розрахунку і розраховано оптимальні допуски на точність виготовлення коліс, передач та черв'ячних фрез із новими початковими контурами.

  Скачати повний текст

Розроблено методики конструювання геометричних моделей криволінійних спряжених поверхонь з просторовим криволінійним контактом. Зарпопоновано спосіб, алгоритм і програму для дослідження та конструювання криволінійної гвинтової поверхні, спряженої з поверхнею обертання. Наведено аналітичний опис криволінійної гвинтової поверхні, створеної сім'єю гвинтових ліній, спряжених із сім'єю кіл, що утворюють задану поверхнею обертання. Апробовано автоматизований метод для побудови криволінійної гвинтової поверхні, спряженої з різноманітними поверхнями обертання.

  Скачати повний текст

Запропоновано динамічну модель одноступінчастого редуктора з циліндричною передачею Новікова ДЛЗ, кожний зуб якої введено дискретно зі своєю геометрією, жорсткістю, змінною за фазою зачеплення. Наведено динамічну математичну модель, що дозволяє на стадії проектування досліджувати вплив на коливальний рух відповідних мас швидкісних режимів, вихідного контуру, жорсткості зачеплення, перемінної за фазою зачеплення, жорсткості опор, похибки кута нахилу зубців, вивчити коливальний процес у межах пересполучення однієї пари зубців за повний оборот і за кілька оборотів. Розроблено програму розрахунку на базі пакета моделювання динамічних систем ViSSim. Для визначення адекватності застосування математичних моделей створено експериментальний стенд та проведено дослідження на фізичних моделях.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель ланцюгової передачі за рахунок урахування демпфірування та перехідних процесів під час пуску, що дозволяє проводити дослідження привода у цілому. Досліджено режими роботи ланцюгової передачі, яка містить деталі з полімерних композитів. Вперше наведено рекомендації для розрахунку демпфірування та жорсткості приводу з полімерними деталями ланцюгової передачі. Розроблено удосконалений проектний розрахунок ланцюгового привода, що вперше враховує динамічне навантаження під час пускового та усталеного режимів роботи привода; на відміну від традиційного методу багатоітераційного проектного розрахунку запропоновано одноітераційний алгоритм, який дозволяє одержати передачу з коефіцієнтом запасу міцності у межах загальноприйнятих у машинобудуванні.

  Скачати повний текст

З метою підвищення технічного рівня зубчастих конічних передач Новікова побудовано математичну модель реального (з врахуванням похибок виготовлення та монтажу) конічного зачеплення Новікова, яка включає системи рівнянь та більш точні, у порівнянні з відомими, алгоритми дослідження впливу технологічних і монтажних похибок на умови контактування зубців та кінематику передачі. Досліджено чутливість конічних передач Новікова до похибок виготовлення та монтажу. Виявлено домінуючі похибки, визначено ступінь та характер їх впливу на контакт зубців, кінематичну точність і плавність роботи передач. Розроблено раціональні допуски на точність виготовлення зубчастих конічних коліс і передач Новікова з вихідними інструментальними контурами за ГОСТ 15023-76 і МН 4229-63, розраховано допуски на точність виготовлення зуборізних голівок з вихідними контурами. Проаналізовано можливі методи і засоби контролю точності виготовлення і монтажу нового зачеплення.

  Скачати повний текст

Наведено об'єктивну оцінку технічного рівня й управління якістю проектних варіантів силових передач зачепленням. Розроблено теорію системного відображення множини фізично-інформаційних ознак якості виробів машинобудування згідно з цілями проектування. Обгрунтовано універсальну математичну модель для здійснення багатокритеріальної оцінки технічного рівня передач зачепленням та їх структурних компонентів (елементів зачеплення, валів, опору, корпусів, систем мащення й охолодження). На базі матричних і графових моделей для інженерних розрахунків, а також адаптації та модульної інтеграції до складу САПР викладено системні методи технічного удосконалення якості передач зачепленням.

  Скачати повний текст

Розроблено нову методологію математичного та комп'ютерного моделювання напружено-деформованого стану (НДС). Запропоновано метод, який дозволяє розв'язувати великий клас задач згину зубців. Розроблено алгоритми, що реалізують новий метод. Створено пакет прикладних проблемно-орієнтованих програм, який можна використовувати для проектування або доводки конічних і циліндричних коліс з довільною формою зубців за будь-якої системи зовнішнього зчеплення реальної конструкції, а також для раціонального вибору розмірів і місцерозташування поля зчеплення, що забезпечують сприятливі умови взаємодії зубчастого зчеплення. Наведено методи та результати дослідження НДС конічних зубчастих коліс з круговим зубом з урахуванням основних геометричних парамерів.

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи оцінки зносостійкості та надійності роботи підшипників ковзання (ПК) за умов змінного циклічного навантаження, спосіб підвищення їх надійності за рахунок формування з попереднім натягом. Запропоновано новий метод визначення параметрів моделі зношування, експрес-метод відносної оцінки зносостійкості вузлів тертя. Удосконалено математичну модель зношування ПК за постійного навантаження, отримано розрахункові залежності для прогнозування зношення ПК за умов циклічних навантажень для випадків ступеневої та неперервної зміни навантаження в циклі. Розроблено модель надійності ПК з урахуванням випадкового характеру вхідних величин.

  Скачати повний текст

Удосконалено силові методи розрахунку автоматичних клиноременних варіаторів (АКВ) та розроблено метод підвищення їх швидкодії. Розглянуто АКВ, що містять на ведучому шківі відцентровий регулятор, а на відомому - регулятор за моментом. Уперше одержано рівняння, що зв'язує осьові переміщення рухливих дисків циклів і показує, що вони залежать тільки від двох геометричних параметрів варіатора. Розглянуто задачу забезпечення однакових осьових переміщень дисків за рахунок змінності кута клинової канавки ведучого шківа. Розроблено методику синтезу геометричних параметрів варіатора. Одержано залежність для посилення натягу ременя по дузі обхвату, що задовольняє різні умови роботи передачі. На базі цієї залежності отримано вираз для пружної складової розпірного зусилля ведучого шківа за постійного та перемінного кута клинової канавки. З використанням одержаних залежностей розроблено методику синтезу параметрів відцентрових регуляторів. Винайдено залежності для визначення твердості та попередньої деформації пружин шківів. Одержано диференційне рівняння, що описує зміну кутової швидкості відомого вала АКВ, до якого в явному вигляді входить зусилля відцентрового регулятора, що дає змогу виявляти його вплив на швидкодію. На підставі аналізу схем відцентрових регуляторів з обертовими вантажними ланками виявлено найбільш раціональні. Розроблено метод підвищення швидкодії АКВ за рахунок особливого профілю кулачка відцентрового регулятора.

  Скачати повний текст

Для покращання критеріїв та підвищення навантажувальної працездатності створено математичну модель циліндричних передач з арковими зубцями, нарізаними інструментом, зубці якого окреслені узагальненим вихідним контуром та мають довільну форму зубців за шириною зубчастого вінця. На цій основі визначено геометро-кінематичні та комплексні критерії працездатності, які залежать від двох невідомих функцій та їх похідних. Розроблено диференційні рівняння узагальненого вигляду для синтезу геометрії вихідного контуру ріжучого інструменту за такими даними: швидкості ковзання, швидкості прокочування зубців, сумарні швидкості прокочування, кривизна робочих поверхонь зубців, приведена кривизна, питомого ковзання, кут між вектором відносної швидкості та контактною лінією. Синтезовано вихідні контури, які забезпечують постійне значення приведеної кривизни у середині арки зубців та вихідні контури з профілями у вигляді дуг кола. Передачі, нарізані різцями з синтезованими вихідними контурами, мають більш високі критерії працездатності: геометро-кінематичні у 1,2 - 30 разів, комплексні (критерій контактної міцності, критерій зламної міцності, критерій зносу зубців) у 1,1 - 20 разів у порівнянні з квазіевольвентними арочними передачами.

  Скачати повний текст

Розроблено методику аналізу об'ємного напружено-деформованого стану гумових елементів пружних втулковопальцевих муфт, на основі якої визначено жорсткісні параметри муфт, регламентованих ГОСТом 21424-75. За допомогою апроксимації одержаних розрахункових результатів встановлено аналітичні залежності лінійних і кутових жорсткостей пружних втулковопальцевих муфт від номінального моменту для випадків деформування втулок без зазоро- та із зазароутворенням. Отримано залежності крутильної та радіальної жорсткостей муфти від геометричних параметрів пружних елементів (кілець) та від модуля пружності матеріалу. Розроблено методику розрахунку та визначено жорсткість пружної втулковопальцевої муфти, що відповідає кутовому зміщенню валів, для характерних випадків деформування гумових елементів. Проведено математичне моделювання динамічних процесів у привідній системі з пружною муфтою, яка має нелінійну жорсткісну характеристику, з урахуванням взаємовпливу електромагнітних явищ в асинхронному двигуні та механічних коливань. Досліджено динамічні процеси у привідних системах з урахуванням зазороутворення у пружній втулковопальцевій муфті та самогальмування у черв'ячній передачі. Досліджено жорсткісні характеристики пружних втулковопальцевих муфт, а також кінематичні та силові параметри процесів пуску привідної установки, що дало можливість підтвердити достатню для інженерної практики точність математичного моделювання перехідних процесів у електромеханічних привідних системах з пружними муфтами. Запропоновано математичну модель і методику розрахунку динамічних процесів у привідних системах з керованими пружними муфтами.

  Скачати повний текст

Побудовано математичну модель реального циліндричного зачеплення Новікова, що містить системи рівнянь і більш точні, у порівняні з відомими,алгоритми дослідження впливу технологічних і монтажних похибок на умови контактування зубців і кінематику передачі. Проведено детальне числове дослідження точності зубчастих циліндричних передач Новікова та виявлено аналітичні характеристики для оцінки чутливості передач до похибок. Установлено ступінь і характер впливу похибок на якісні показники працездатності даних циліндричних передач, а також одержано формули та розроблено загальну методику розрахунку межових відхилень і допусків на контрольовані параметри.

  Скачати повний текст

Визначено області існування конічних зубчастих коліс з еквідистантними зуб'ями. Одержано межові зв'язки між параметрами початкової поверхні, лінії зуба та ширини вінця, що обмежують цю область. Одержано описи кінематики формоутворення, базуючись на методиці відображень. Доведено необхідність додаткового довороту інструменту навколо осі, перпендикулярної до початкового конусу. З використанням теорії обгинаючих одержано конкретні математичні описи умов лінійного та точкового торкання інструментальної та формотвірної поверхонь. Розроблено нові 3D моделі попереднього формоутворення за методами копіювання фасонними різцями та однопараметричного обгинання фасонними фрезами та шліфувальними кругами. Наведені моделі представлено у структурному, математичному та параметричному записах. На підставі відомої узагальненої структури верстатних зачеплень одержано локальне узагальнення геометричних моделей формутворення щодо конічних коліс з еквідистантними зуб'ями, що враховує їх специфіку. Показано, що найзагальнішою є модель з двопараметричним обгинанням і точковим миттєвим торканням поверхонь. Ця модель відповідає обкачувальному остаточному формоутворенню. Запропоновано теоретично обгрунтовану класифікацію схем формоутворення.

  Скачати повний текст

Розроблено методи і засоби синтезу, розрахунку та проектування систем валів з внутрішнім керуванням рідиною, переважно для використання в новітніх фізико-хімічних технологіях. Обгрунтовано принцип мінімізації прогинів оболонки вала. Створено напівемпіричну модель визначення деформацій, а також методи проектування валів з підвищеною жорсткістю оболонки. Розроблено методи визначення раціональних параметрів руху рідини в рідинонаповнених валах за умови мінімізації динамічних навантажень. Запропоновано систему методів енергозбереження під час проектування та експлуатації вказаних валів. Визначено принципи створення і методи проектування систем подачі рідини в обертальні елементи машин. Розроблено систему структурно-функціональних ознак, що характеризують усі рідинонаповнені вали як єдиний об'єкт. Запропоновано методи об'єднання ознак з метою створення валів з новими властивостями.

  Скачати повний текст

На базі використання єдиних науково-методичних принципів системного підходу створено аналітичні та розрахункові методи аналізу параметрів функціонування інерційно-імпульсної механічної системи з урахуванням зміни зв'язку між її ланками та взаємодії з джерелом і приймачем енергії у складі машинного агрегата у вигляді динамічної системи (джерело енергії - інерційно-імпульсні механічні системи - приймач енергії). Розв'язано задачу динамічного аналізу, що дозволило вирішити комплекс проблем щодо проектування нових технологічних процесів і машин, які адаптивно пристосовуються до параметрів транспортних і технологічних процесів. Уперше на базі зворотної задачі механіки машин і закону збереження енергії створено метод аналізу математичних моделей механічного руху в інерційно-імпульсній механічний системі та одержано вираження канонічних характеристик інерційно-імпульсних механізмів. Встановлено нову закономірність нелінійних взаємодій інерційно-імпульсної задачі механічної системи з джерелом і приймачем енергії та розроблено заходи сумісного параметричного й енергетичного усунення імовірності виникнення нелінійних ефектів, що зменшують працездатність і довговічність машин. Вперше розроблено методику узгодження параметрів функціонування інерційно-імпульсної механічної системи й обгрунтовано вимоги стосовно відповідності її параметрів та канонічної характеристики щодо визначальних особливостей джерела та приймача енергії.

  Скачати повний текст

З використанням розробленої теорії створено гіперболоїдну зубчату передачу другого роду з лінійним контактом і верстатне зачеплення циліндричних виробляючих коліс з оброблюваними квазігіперболоїдними колесами та одержано неевольвентний обкатний зуборізальний інструмент для обробки евольвентних циліндричних коліс у просторовому верстатному зачепленні. Такий інструмент теоретично можна виготовити на заготівках виду одноплюсний гіперболоїд, який відтворюється на практиці за розробленою технологією, згідно з якою одержаний квазігіперболоїдний черв'як (колесо) має лінійний характер торкання з циліндричним зубчатим колесом, що має евольвентну поверхню. Відзначено, що в цих інструментах передня різальна грань розташовується під кутом, що залежить від оброблюваного матеріалу та його твердості. За цього не відбувається скривлення інструмента та виробу, а також знижується використана енергія у двічі. Показано, що відносна швидкість ковзання вирівнюється за всією висотою оброблюваного зуба, внаслідок чого деформація та зсув у процесі різання співпадають. Це забезпечує високоякісну обробку зубців коліс і підвищення міцності гіперболоїдної зубчатої передачі в двічі у порівнянні з гвинтовою передачею.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано та реалізовано новий підхід у вирішенні питання синтезу передачі на базі 3D-моделювання з метою одержання форми бокових поверхонь контактуючих зубів зубчастої пари конічних коліс, що запезпечують якісне зачеплення. Розроблено методологію процесу виготовлення зубчастої пари 3D-моделюванням на етапі технологічної підготовки виробництва. Запропоновано математичну модель процесу формоутворення бокових поверхонь зубчастих конічних коліс з урахуванням геометрії зуборізних головок, параметрів наладок обладнання та процесу зубонарізання. Розроблено параметричні 3D-моделі зуборізних головок і заготовок та математичну модель процесу нарізання кругових зубів конічних коліс з метою одержання 3D-моделі деталі. Розроблено математичну модель контролю зачеплення. На базі розроблених алгоритмів і математичних моделей програмно реалізовано автоматизовану систему для технологічної підготовки виготовлення зубчастих конічних коліс з круговим зубом. Створено математичну 3D-модель зуборізних головок, яку запропоновано використовувати як електронний еталон під час контролю вироблених поверхонь інструменту з метою зменшення погрішності його виготовлення. Зазначено, що розрахунок параметрів наладок обладнання та проектування зуборізних головок, виконаних за допомогою автоматизованої системи, суттєво скорочують терміни на технологічну підготовку виробництва конічних коліс з круговим зубом.

  Скачати повний текст

Досліджено голономні зв'язки однохідчастих та двохідчастих клинопасових варіаторів на базі функцій положення. Розроблено узагальнену модель клинопасового варіатора, наведено її математичний опис. Отримано принципово нові залежності для розпірних зусиль, що відіграють суттєву роль у процесах керування вібраторами. На основі узагальнених диференціальних рівнянь отримано аналітичні залежності для опису керувальних зусиль. Розроблено методику вибору керувального електродвигуна та синтезу параметрів керувального варіатора. Вирішено завдання відшукання керувальних зусиль за умови оптимального швидкодійного розгону агрегату за допомогою варіатора за наявності обмежень на прискорення і ривок веденої системи. Наведено опис динамічних навантажень ременя на однохідчастих та двохідчастих варіаторах. Для автоматичних клинопасових варіаторів розроблено методики синтезу кулачкового профілю відцентрованого регулятора з урахуванням інерційних параметрів агрегату і машини, обмежень на момент завантаження та обмежень на ривок під час розгону. Запропоновано, розроблено та досліджено відцентрований регулятор, що дозволяє компенсувати осьове зусилля і створює підвищене зусилля в зоні максимального передатного відношення. Виконано аналіз різних схем автоматичних клинопасових варіаторів з додатковими регуляторами.

  Скачати повний текст