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

уЗапропоновано новий комплексний теоретико-експериментальний підхід щодо підвищення зносостійкості та довговічності підшипників кочення нанесенням зміцнюючих покриттів. На підставі теоретичних досліджень напружено-деформованого стану моделі пластини з багатошаровим покриттям під час її контактного навантаження виявлено вплив конструкції та фізико-механічних характеристик покриття на величину контактних напружень в композиції покриття - основа та обгрунтовано шляхи їх зменшення. Досліджено кінематику руху кульок в упорних підшипниках кочення, одержано формули для визначення швидкості та коефіцієнта проковзування кульок відносно кілець. Експериментальними дослідженнями виявлено вплив конструкції фізико-механічних властивостей покриттів та твердості основи на зносостійкість та довговічність підшипників кочення в мастилі, на підставі яких обгрунтовано перспективність застосування дифузійних покриттів та покриттів, одержаних методом іонного азотування в плазмі тліючого розряду. Для зміцнення поверхні уточнено механізм зношування поверхні кочення з покриттями в мастилі. Розроблено рекомендації та нову технологію для підвищення зносостійкості та довговічності підшипників кочення. Ефективність даних пропозицій підтверджено за допомогою промислових випробувань.

  Скачати повний текст

Розроблено загальну геометричну модель профілювання зубців нарізного інструменту й аналітичного опису для виготовлення циліндричних зубчастих коліс та інтерактивного комп'ютерного аналізу геометро-кінематичних показників (ГКП) синтезованих передач. Запропоновано геометричну модель, яка дозволяє одержувати узагальнене аналітичне представлення вихідних контурів і поверхонь зубців коліс, нарізного інструменту, а також похідних від нього виразів ГКП циліндричних зубчастих передач на основі апроксимації профілів кривими Без'є третього порядку. На підставі геометричної моделі розроблено методику та програмний комплекс "СИНТЕЗ", який відрізняється мінімальністю стандартизованих вхідних даних про передачу, що проектується, у сукупності з координатами керуючих точок, від яких залежать вирази геометричних моделей і ГКП передачі. Запропоновано використовувати комплекс за двома напрямками - для дослідження передач зі стандартизованим профілем зубця та зберіганням існуючої технології виготовлення та для нових синтезованих передач з застосуванням нетрадиційних методів виготовлення, що базуються на високих інтегрованих технологіях. Результати наукового дослідження впроваджено в ХК "Луганськтепловоз", ДП ВО "Луганський верстатобудівний завод" для проектування циліндричних зубчастих передач приводів і трансмісій і зубонарізного інструменту, а також на кафедрі "Металорізальні верстати та інструменти" Східноукраїнського національного університету ім. В.Даля.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичну базу для графоаналітичного методу розрахунку профілів роторів і корпусів, а також робочих поверхонь роторно-планетарних машин трохоїдного типу з використанням комбінованих кривих у вигляді фрагментів гіпотрохоїди й епітрохоїди. Вперше запропоновано спосіб аналітичного опису епігіпотрохоїдних кривих, що складаються з періодичних фрагментів гіпотрохоїди й епітрохоїди. Надано спосіб визначення взаємоспряжених кривих за їх взаємного переміщення за законом руху планетарного механізму, коли криві є комбіновані з фрагментами гіпотрохоїди й епітрохоїди. Розглянуто спосіб геометричного моделювання взаємоспряжених поверхонь з нормальними перетинами у вигляді епігіпотрохоїдних кривих, орієнтованих на використання у насосах лінії Муано.

  Скачати повний текст

Запропоновано нове розв'язання задачі геометричного моделювання графоаналітичного методу розрахунку профілів роторів і корпусів роторно-планетарних маших з урахуванням зубчатих передач внутрішнього зачеплення. Розроблено спосіб опису обвідної сім'ї кривих на площині рівнянням у неявному вигляді, коли вхідними параметрами є описи елемента сім'ї та закону переміщення по площині з зафіксованими межами зміни параметра, що дозволило скласти універсальний алгоритм визначення обвідної параметричної сім'ї, коли її параметр змінюється у фіксованих межах. Розроблено спосіб опису обвідної сім'ї, утвореної в результаті обкатки профілю ротора та кривої з кутовими точками, що дозволило визначати обвідні для негладких кривих. Розроблено опис профілю корпусу рівнянням у неявному вигляді, що дозволило обирати його раціональні параметри. Розроблено спосіб узгодження зубчатої передачі внутрішнього зачеплення з формами профілів ротора та корпусу машини, що дало змогу за допомогою одних і тих же параметрів описати взаємне переміщення двох пар спряжених кривих, а саме: профілів ротора та корпуса, а також зубців пари зубчатих коліс.

  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

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

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

Удосконалено методику розрахунку напружено-деформованого стану зубців модифікованих прямозубих передач, яка враховує вплив параметрів модифікації на характеристики зубців, і дозволяє на стадії проектування відкоректувати основні параметри зачеплення, які можуть вплинути на довговічність роботи зубчастої передачі. Розроблено алгоритм і пакет прикладних програм з можливістю подальшого їх вдосконалення та застосування до розрахунку модифікованих зубців других типів передач. Вперше одержано графічні та табличні залежності характеристик прямозубих колес від параметрів вісьмох видів модифікацій зубців: скрізних і не скрізних циліндричних, з канавками на торцях колеса, поверхонь вершин зубців, з проточкою уздовж вершини зубця. Вперше наведено рекомендації щодо вибору раціональних параметрів модифікацій зубців і виділено найбільш ефективні види модифікацій.

  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

Досліджено процес виключення інтерференції під час комплексного формування спряжених криволінійних поверхонь виробу та інструменту. Виявлено необхідні та достатні вимоги для виключення інтерференції у заданих межах. Одержано перетворення координат профілю виробу в декартову систему, які враховують характер розташування точок на профілі (рівномірний, нерівномірний) та спосіб вибору початку відліку величини центрального кута у полярній системі. Обгрунтовано гіпотезу щодо можливості виключення інтерференції на базі даних геометричної моделі спряження гвинтових поверхонь. Запропоновано графічний та графоаналітичний способи визначення параметрів гвинта стружки, основою яких є метод діаграм спряжених кінематичних гвинтів. Експериментально виявлено закономірності зміни критерію дроблення стружки залежно від зміни поздовжньої подачі та швидкості різання, що дозволяє обирати доцільні параметри режиму обробки. На підставі проведених експериментальних досліджень підтверджено достовірність запропонованих теоретичних положень.

  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

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

Розроблено методики визначення навантажувальної здатності й енергетичних характеристик на базі математичних моделей мастильного шару газо-гідравлічних інерційних підшипників (ГГІП) двох типів: гідростатична - для оцінювання навантажувальної здатності шару рідини; гідро- та газодинамічна - для визначення величин втрат потужності в рідинному та газовому шарі та навантажувальної здатності підшипника. Визначено механізм перерозподілу втрат потужності на тертя між газовим і рідинним шарами мащення й здатність сприйняття навантаження шарами. Встановлено, що запас стійкості ГГІП за резонансних коливань у разі синхронного вихору та стійкості, та напівшвидкісного вихору більший з використанням в'язкішої рідини. Експериментально та теоретично встановлено працездатність ГГІП з технічними параметрами в цілому вищими за аналогічні параметри підшипників інших типів.

  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

Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень планетарних відцентрових муфт, висвітлено методи розширення їх експлуатаційних можливостей як пускових і автоматичних запобіжних муфт. Проаналізовано відомі конструкції запобіжних і пускових муфт механічного типу. Розроблено узагальнену модель структурного синтезу планетарних відцентрових муфт з монолітними дисбалансами, на базі якої обгрунтовано їх багатоваріантну структуру з періодичним силовим зв'язком між сателітом і дисбалансом через повідцеву муфту. Розроблено математичну модель формування обертового моменту на центральному веденому колесі планетарної відцентрової муфти та встановлено характер зміни обертового моменту залежно від кута повороту сателітів у разі перевантаження. Наведено рекомендації щодо вибору конструктивно-силових параметрів планетарних відцентрових муфт у комбінації з повідцевими муфтами. Досліджено динаміку приводу, оснащеного планетарною відцентровою муфтою з дисбалансами у такій комбінації. Здійснено експериментальні дослідження три- та чотирисателітної планетарних відцентрових муфт відповідно з одно- та дворядним розміщенням дисбалансів.

  Скачати повний текст

Запропоновано розв'язання науково-прикладної задачі підвищення надійності, технологічності та покращання функціональних характеристик пружно-компенсувальних муфт шляхом розробки нових багатофункціональних конструкцій з пружними гвинтовими елементами. На підставі проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблено компонувальні схеми компенсувальних муфт та методологію розрахунку комбінованих пружних гвинтових елементів. Обгрунтовано взаємозалежності конструктивно-силових параметрів радіально розміщених пар контакту пружина - кулька - паз від обертального моменту та величини неспіввісності. Експериментально встановлено експлуатаційні характеристики розроблених компенсувальних муфт.

  Скачати повний текст

Запропоновано конструкції низькодинамічних кулькових запобіжних муфт, які забезпечують суттєве зниження динамічних навантажень на привід у режимі їх буксування. Виведено аналітичні залежності для визначення взаємозв'язку між конструктивними кінематичними та силовими параметрами. Створено динамічну модель процесу спрацювання муфт для встановлення характеру безконтактного провертання півмуфт під час їх відносного повертання. Розроблено стендове обладнання та дослідні конструкції низькодинамічних кулькових запобіжних муфт. На підставі проведених статичних та динамічних експериментальних досліджень підтверджено адекватність теоретичних залежностей реальним процесам спрацювання муфт. Для інженерного проектування конструкцій муфт наведено табличні значення рекомендованих параметрів відносно їх навантажувальної здатності та режимів роботи.

  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

Розглянуто питання підвищення ефективності роботи механізмів вільного ходу на основі синтезування та впровадження нового типу кулькових муфт. Викладено наукові результати теоретичних та експериментальних досліджень розроблених і запатентованих муфт вільного ходу для приводів стартерів та обмежувачів величини обертальних моментів. Обгрунтовано доцільність застосування даних муфт за лабораторних і виробничих умов експлуатації. Розроблено нові конструкції кулькових обгінних муфт з обгрунтуванням конструктивно-кінематичних, силових і міцнісних параметрів. Проведено кількісний аналіз і експериментальні дослідження навантажувальної здатності та міцнісних характеристик нових муфт з розробленням рекомендацій щодо збільшення обертальних моментів за зменшених габаритів і металоємності даних пристроїв.

  Скачати повний текст