Оценка эффективности конструкторско-технологических решений по снижению виброактивности приводных зубчатых механизмов на основе анализа собственных форм колебаний

В настоящее время практически перед всеми производителями техники достаточно остро стоит задача улучшения виброакустических характеристик приводных зубчатых механизмов. В связи с этим важно уже на стадии проектирования оценить целесообразность применения новых конструкторско-технологических решений зубчатых колес и выбор их параметров с точки зрения оптимизации динамических качеств привода. Это можно осуществить на основе сравнительной оценки качества динамических систем по данным анализа их собственных форм колебаний. Целесообразность такого подхода объясняется тем, что изначально отсутствуют данные о диссипативных характеристиках сопряжений, деталей и материалов упругих элементов. Предложено при сопоставлении вариантов динамических схем использовать критерий виброактивности Нk, в выражение которого дополнительно введен коэффициент, характеризующий отношение параметров ударных импульсов, возникающих в зацеплении сопоставляемых систем. При этом форма возбуждающих импульсов в зубчатом зацеплении приводных зубчатых механизмов принята в виде полуволны синусоиды, отличающейся от общепризнанной в настоящее время прямоугольной формы. Рассмотрен пример, в котором критерий Нk применен для оценки эффективности конструктивных решений по снижению виброактивности зубчатой передачи путем использования составного зубчатого колеса с упругим креплением и повышенной податливостью зубчатого венца. В результате уточненных расчетов получено значение критерия виброактивности сопоставляемых динамических схем, которое лучше согласуется с результатами экспериментальных исследований.

Литература

[1] Гринкевич В.К., Овчинников Н.Ф. Оптимизация собственных форм динамической системы. В кн.: Методы создания машин в малошумном исполнении. Москва, Наука, 1978, с. 49–51.

[2] Берестнев О.В., Гоман А.М., Ишин Н.Н. Аналитические методы механики в динамике приводов. Минск, Навука i тэхнiка, 1992. 238 с.

[3] Берестнев О.В., Гоман А.М., Скороходов А.С. Сравнительная оценка виброактивности зубчатых передач методом разложения движения по собственным формам. Доклады АНБ, технические науки, 1994, т. 38, № 3, с. 115–117.

[4] Ишин Н.Н., Леванцевич М.А., Максимченко Н.Н., Гоман А.М. Исследование виброакустических характеристик конических зубчатых передач с покрытием. Упрочняющие технологии и покрытия, 2006, № 11, с. 43–49.

[5] Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т. 2: Динамика. Москва, Дрофа, 2006. 720 с.

[6] Диментберг Ф.М., Колесников К.С., ред. Вибрации в технике: справочник. Т. 3. Москва, Машиностроение, 1980. 544 с.

[7] Ишин Н.Н., Гоман А.М., Скороходов А.С., Гаврилов С.А. Диагностика технического состояния приводных зубчатых механизмов на основе анализа ударных процессов в зубчатых передачах. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 2012, № 4, с. 43–45.

[8] Ишин Н.Н., Гоман А.М., Скороходов А.С. Исследование параметров ударного импульса в зубчатом зацеплении прямозубых цилиндрических зубчатых колес. Механика машин, механизмов и материалов, 2011, № 3, с. 19–23.

[9] Ишин Н.Н., Гоман А.М., Скороходов А.С. Исследование ударного взаимодействия прямозубых зубчатых колес применительно к задачам вибродиагностики. Определение параметров ударного импульса в зубчатом зацеплении прямозубых цилиндрических зубчатых колес. Весцi НАН Белрусi, серыя фiзiко-тэхнiческiх навук, 2012, № 1, с. 65–71.

[10] Берестнев О.В. Самоустанавливающиеся зубчатые колеса. Минск, Навука i тэхнiка, 1983. 312 с.