Изложено решение научно-технической проблемы создания машин и механизмов с заданными свойствами на основе нового методологического подхода к решению задач параметрического конечно-элементного синтеза машиностроительных конструкций в упруго-линейной постановке при статическом и вибрационном нагружениях. Приведен вывод основных разрешающих уравнений конечно-элементного анализа и синтеза, представлены методики оптимального проектирования стержневых, пластинчатых и осесимметричных конструкций при условии обеспечения их требуемой прочности, жесткости, устойчивости, собственных форм колебаний, минимальной массы. На примерах расчетных и экспериментальных исследований реальных объектов рассмотрены вопросы модификации конструкций с учетом особенностей их топологии, характера нагружения и деформирования.

Рассмотрены особенности развития исследований арочных передач (АП), зубья которых нарезаны резцовыми головками с резцами, спрофилированными дугами окружностей. Предложены математическая модель цилиндрической арочной зубчатой передачи, образованной обобщенной производящей поверхностью, а также геометрокинетические и комплексные критерии работоспособности АП. Приведены результаты синтеза АП с замкнутыми контактными линиями, имеющими симметричную круговую линию зубьев по ширине зубчатого венца. Даны рекомендации по геометрическому и прочностному расчетам синтезированных передач.

Для створення передач з двоопукло-ввігнутими зубцями з підвищеною навантажувальною здатністю розроблено математичну модель таких передач, нарізаних інструментом з узагальненим вихідним контуром, поздовжня форма яких окреслена довільно плоскою кривою, що розташована під довільним кутом до початкової площини коліс, що нарізають. Визначено критерії працездатності залежно від геометрії вихідного контуру інструмента та поздовжньої форми зубців. Розроблено диференціальні рівняння синтезу геометрії вихідного контуру за заданими геометро-кінематичними критеріями. Синтезовано вихідні контури з постійним значенням відносної зведеної кривизни, зокрема такі, що забезпечують позаполюсне зачеплення, а також вихідні контури, окреслені відрізками дуг кіл. Визначено поздовжню кривизну та ширину зубців за умови рівноміцності двоввігнутих і двоопуклих зубців за напругами згину. Проведено порівняльний аналіз синтезованих та квазіевольвентних передач за критеріями працездатності.

Для создания передач с двухокругло-ввогнутыми зубцами с повышенной нагрузочной способностью разработана математическая модель таких передач, нарезанных инструментом с обобщенным входным контуром, продольная форма которых очерчена достаточно плоской кривой, размещенной под произвольным углом к начальной плоскости нарезающих колес. Определены критерии трудоспособности в зависимости от геометрии входного контура инструмента и продольной формы зубцов. Разработаны дифференциальные уравнения синтеза геометрии входного контура по заданным геометро-кинематическим критериям. Синтезированы входные контуры с постоянным значением относительной сводной кривизны, в том числе такие, которые обеспечивают внеполюсное сцепление, а также входные контуры, очерченные отрезками дуг окружностей. Определены продольная кривизна и ширина зубцов в условиях одинаковой твердости двухвогнутых и двухокруглых зубцов по напряжениям сгиба. Проведен сравнительны анализ синтезированных и квазиэвольвентных передач по критериям трудоспособности.

Рассмотрены вопросы синтеза по заданным экстремальным качественным показателям (КП) несущей способности, критериям нагрузочной способности червячных передач (ЧП): приведенной кривизне, суммарной скорости и угла между вектором относительной скорости и направлением контактной линии. Особое внимание уделено исследованию цилиндрических ЧП (ЦЧП) с локализованным контактом рабочих поверхностей, анализу и синтезу ЧП с повышенными критериями работоспособности и коэффициентом полезного действия зацепления на основе обобщенной математической модели ЧП с применением планирования математического эксперимента. Проанализированы состояние и направления исследований ЦЧП с линейчатым и локализованным (точечным) контактом. Предложены метод синтеза ЧП, а также различные варианты синтеза ЧП. Раскрыто влияние начальных условий синтеза на КП и несущую способность синтезированных ЧП.

Сделан обзор отечественных и зарубежных работ в области синтеза передач зацеплением с параллельными пересекающимися и перекрещивающимися осями, установлены критерии их работоспособности. Раскрыты основные положения теории зацепления на базе огибающей многопараметрического семейства поверхностей. Рассмотрены уравнения поверхностей зацепления, зубьев и контактных линий. Даны коэффициенты удельных скольжений при многопараметрическом огибании. Разработана математическая модель обобщенной производящей поверхности с использованием обобщенного исходного контура режущего инструмента. Показано, что синтез передач зацеплением можно производить по заданным показателям нагрузочной способности путем нахождения неизвестных функций, определяющих или продольную, или поперечную форму зубьев производящей поверхности. Получены дифференциальные уравнения для синтеза передач зацеплением общего вида с перекрещивающимися осями по приведенной кривизне, сумарной скорости точек контакта, углу между вектором относительно скорости и контактной линией, удельным скольжениям и другим геометро-кинематическим показателям нагрузочной способности. Разработана теория синтеза передач зацеплением с геликоидной производящей поверхностью для приводов машин. Рассмотрены примеры и обоснованы рекомендации по созданию высоконагруженных винтовых, глобоидных, червячных передач с прямо- и косозубыми цилиндирческими колесами, цилиндрических червячных передач, а также цилиндрических прямозубых зубчатых передач. Разработана теория синтеза высоконагруженных передач с прямозубым цилиндрическим колесом.

Определены пути совершенствования кругловинтовых зубчатых передач синтезом рациональных геометрических параметров зацепления с асимметричной функцией передаточного отношения (ПО) (передач некруглыми зубчатыми колесами). Описана математическая модель передачи, проанализирована её работоспособность в сравнении с передачами, имеющими постоянное ПО. Обоснована целесообразность использования зубчатых передач с асимметричной функцией ПО в противодействии с резонансными колебаниями.

Розглянуто сільськогосподарські та меліоративні машини. Наведено методику виконання курсового проектування з обгрунтуванням технологічних параметрів робочих органів навісних плугів, трьох типів сівалок, зубових борін, зернозбирального комбайна. Увагу приділено розрахунку норм висіву мінеральних добрив, визначенню сили опору сівалки, питанням техніко-економічної ефективності проектованих машин.

Рассмотрены сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Приведена методика выполнения курсового проектирования с обоснованием технологических параметров рабочих органов навесных плугов, трех типов сеялок, зубовых борон, зерноуборочного комбайна. Уделено внимание расчету норм высева минеральных удобрений, определению силы сопротивления сеялки, вопросам технико-экономической эффективности проектируемых машин.

Подано розв'язання науково-технічної проблеми створення машин і механізмів із заданими технічними характеристиками шляхом розробки методу багатопараметричного скіченно-елементного синтезу машинобудівних конструкцій за статичного та вібраційного їх навантаження. Наведено висновок основних рівнянь скінченно-елементного синтезу в пружно-лінійній постановці, а також методики пошуку раціональних параметрів стрижневих, пластинчастих, комбінованих та вісесиметричних конструкцій у детермінованій та стохастичній постановках за умови забезпечення необхідної їх міцності, жорсткості, стійкості, власних частот і форм коливань, мінімальної маси. На прикладах розрахункових та експериментальних досліджень реальних об'єктів розглянуто питання модифікації деталей та вузлів машин і механізмів з урахуванням особливостей їх структури, характеру навантаження та деформування.

Изложены теория и основы проектирования высоконагруженных гиперболоидных и глобоидных винтовых зубчатых передач (ВЗП) с локализованным контактом поверхностей зубьев, изготовленных долбяками методом зуботочения. Проведен сравнительный анализ критериев работоспособности ВЗП и даны рекомендации по определению их геометрических параметров. Установлено, что ВЗП имеют в 1,4 - 1,6 раза более высокую нагрузочную способность в сравнении с эвольвентными винтовыми передачами.

Охарактеризовано процеси оздоблювально-зміцнювальної обробки деталей вібраційним методом на верстатах з U-подібною формою контейнера. Обгрунтовано технологічні можливості даного методу, наведено приклади обробки на окремих типах деталей. Висвітлено особливості формування поверхневого шару деталей у процесі вібраційної обробки. Проведено моделювання руху контейнера вібраційного верстата. Проаналізовано вплив геометричних характеристик поверхневого шару на експлуатаційні властивості виробів.

Охарактеризованы процессы отделочно-упрочняющей обработки деталей вибрационным методом на станках с U-образной формой контейнера. Обоснованы технологические возможности данного метода, приведены примеры обработки на отдельных типах деталей. Освещены особенности формирования поверхностного слоя деталей при вибрационной обработке. Проведено моделирование движения контейнера вибрационного станка. Проанализировано влияние геометрических характеристик поверхностного слоя на эксплуатационные свойства изделий.

Наведено основні відомості про структуру та пристрій машин, машинобудівні матеріали, з'єднання деталей машин, механічні передачі та інші складові частини. Розкрито технологічні основи виготовлення деталей машин, зокрема, описано технологію ливарного виробництва, обробки металів тиском, різанням, електрофізичні та електрохімічні методи обробки, виробництва деталей з неметалевих матеріалів і металевих порошків.

Приведены основные сведения о структуре и устройстве машин, машиностроительных материалах, соединении деталей машин, механических передачах и других составляющих частях. Раскрыты технологические основы изготовления деталей машин, в частности, описаны технология литейного производства, обработки металлов давлением, резанием, электрофизические и электрохимические методы обработки, производства деталей с неметаллических материалов и металлических порошков.

Освещены вопросы теории образования равномерности распределения семян и растений вдоль рядка в контексте решения проблем повышения урожайности пропашных культур. Установлены оптимальные условия посева на основе математических моделей в виде регрессий второго порядка. Приведены технологические схемы новых дозаторов и рабочих органов пропашных сеялок. Уделено внимание выбору оптимальных условий высева семян кукурузы, подсолнечника и сахарной свеклы дозатором с вертикальным диском.

Изложены сведения о механических колебаниях и вибрациях. Рассмотрен метод предупреждения резонансных колебаний в зубчатом редукторе с некруглыми колесами. Внимание уделено оценке колебаний зубчатых передач с асимметричной функцией передаточного отношения (АФПО). Рассмотрена математическая модель зубчатой передачи с АФПО с круговым зацеплением (зацеплением Новикова), описаны уравнения и длины, радиусы и центры кривизны центроид, а также винтовые линии на аксоидах, нормали и кривизны поверхностей зубьев. Внимание уделено оценке работоспособности круговинтовых зубчатых передач с АФПО. Изложена методика проектного расчета зубчатых передач с АФПО.

Разработан метод синтеза высокоскоростных зубчатых передач, который базируется на определении оптимальных значений окружных скоростей и ширины зубчатого венца колес из условия максимального коэффициента полезного действия. Учитываются различные источники диссипации энергии: аэродинамическое сопротивление вращению зубчатых колес, периодическое сжатие и расширение масловоздушной смеси в замкнутом между зубьями пространстве, трение скольжения и качения в зацеплении и подшипниках передачи.

Получены аналитические зависимости потерь мощности гидродинамического сопротивления вращению зубчатых колес от основных геометрических и конструктивных параметров колес и физических свойств смазочного масла. На основании предложенных зависимостей разработана методика расчета, дающая возможность с минимальными затратами вычислительных усилий количественно оценивать гидродинамические потери при погружении зубчатого колеса в масляную ванну. Определен удельный вес различных составляющих потерь мощности. Проведен сравнительный анализ расчетных и экспериментальных результатов.

Полуэвольвентные ортогональные цилиндроконические передачи, образованные с помощью эвольвентного прямозубого колеса, обладают повышенной чувствительностью к погрешностям изготовления и сборки в случае линейного касания звеньев. При локализации контакта с использованием общей производящей поверхности ярко выраженный точечный характер контакта ограничивает нагрузочную способность передачи. Рассматрена возможность создания цилиндроконической передачи на основе прямозубого колеса с плоскими боковыми поверхностями зубьев. Исследованы некоторые характеристики передачи: геометрические параметры, линии контакта, условия подрезания, определены атрибуты локализованного контакта.

Проведено чисельне моделювання напружено-деформованого стану сталевої мембрани гідравлічного мембранного механізму. Одержані діапазон допустимих значень геометричних параметрів мембрани при заданому ресурсу напрацювання мембрани та залежність максимального напруження мембрани від її геометричних параметрів. Запропоновано раціональні геометричні параметри мембрани.

Розглянуто вплив асиметричної функції передатного відношення зубчастої передачі на амплітуду резонансних коливань при роторних вібраціях, одержано аналітичні залежності для визначення амплітуд критичних коливань.

Проведено аналітичні дослідження впливу тертя на величину обертального моменту, при якому відбувається спрацювання запобіжної муфти гайковерта, тобто роз'єднання ведучої та веденої його частин. Виконано кількісний аналіз залежності цього робочого моменту від основних конструктивних параметрів. Одержані результати подано у вигляді таблиць і графіків, що мають суттєве практичне значення для полегшення виконання монтажно-демонтажних операцій.

Червячные передачи широко применяются в приводах станков, автомобилей, подъемно-транспортных машин. Червячные редукторы составляют около половины общего выпуска редукторов. Анализ новых видов передач способствует возможности повышения их нагрузочной способности. Исследованы некоторые характеристики червячной глобоидной передачи Вильдгабера на основе прямозубого колеса с плоскими боковыми поверхностями зубьев: геометрические параметры, линии контакта, условия подрезания, определены атрибуты локализованного контакта.