Динамические нагрузки в самоустанавливающихся зубчатых передачах высоконагруженных машин

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:


Б. В. Виноградов, orcid.org/0000-0002-9600-0739, Государственное высшее учебное заведение «Украинский государственный химико-технологический университет», г. Днепр, Украина, е-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д. А. Федин, orcid.org/0000-0001-6037-1178, Государственное высшее учебное заведение «Украинский государственный химико-технологический университет», г. Днепр, Украина, е-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В. И. Самуся, orcid.org/0000-0002-6073-9558, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д. Л. Колосов, orcid.org/0000-0003-0585-5908, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, е-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (1): 084 - 090

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/084



Abstract:



Цель.
Создание математической модели тяжелонагруженной зубчатой передачи с самоустанавливающейся приводной шестерней, а также определение динамической нагрузки на зубчатую передачу вследствие процесса установления шестерни.


Методика.
Расчетная схема и уравнения относительного движения самоустанавливающейся приводной шестерни составлены с помощью методов динамики твердого тела. Аналитические выражения для времени самоустановления шестерни, скорости соударения при установлении и коэффициента динамической нагрузки получены путем интегрирования обыкновенного дифференциального уравнения. Для определения коэффициента динамики использованы методы линейной теории колебаний.


Результаты.
Исследовано современное состояние вопроса касательно конструкции, а также математического моделирования самоустанавливающейся шестерни. С использованием методов динамики твердого тела составлено уравнение относительного движения подвижной части шестерни. Показано, что с помощью выдвинутых гипотез движение шестерни можно свести к вращению относительно мгновенной оси. Исследовано влияние геометрических и динамических параметров привода барабанной мельницы на динамические загрузки в открытой зубчатой передаче. Получены зависимости скорости установления шестерни в зависимости от угла перекоса зубчатой передачи и инерционных параметров шестерни. С помощью полученных зависимостей вычислены время и скорость установления шестерни открытой зубчатой передачи барабанной мельницы МШЦ 5,5 6,5. Показано, что в реальном диапазоне значений угла перекоса и параметров шестерни время её установления на несколько порядков меньше времени перезацепления зубьев. При наличии переменной составляющей угла перекоса шестерня будет постоянно совершать относительное движение с ударами, и, в зависимости от текущего значения угла перекоса, динамическая нагрузка на зубчатую передачу может быть значительна. Показано, что при установлении эффективности применения самоустанавливающихся шестерен необходимо учитывать возможное увеличение динамических нагрузок. Вычислен коэффициент динамики и коэффициент нагрузки для номинального значения угла перекоса открытой зубчатой передачи барабанной мельницы МШЦ 5,5 6,5


Научная новизна.
Разработана математическая модель динамики самоустанавливающейся зубчатой передачи привода высоконагруженных машин. Проведена количественная оценка коэффициента внутренней динамической нагрузки открытой зубчатой передачи барабанной мельницы МШЦ 5,5  6,5.


Практическая значимость.
Создана методика определения динамической составляющей нагрузки на зубчатую передачу, содержащую самоустанавливающуюся приводную шестерню.


Ключевые слова:
зубчатая передача, самоустанавливающаяся шестерня, динамическая нагрузка, коэффициент нагрузки

References.


1. Rajagopal, M., Kumar, N. S., & Rao, P. N. (2016). Minimizing Tooth Mesh Misalignment in Heavy Duty Tractor Transmission. SAE Technical Paper, 2016-01-8069. https://doi.org/10.4271/2016-01-8069.

2. Jiang, H., Shao, Y., & Mechefske, C. K. (2015). The influence of mesh misalignment on the dynamic characteristics of helical gears including sliding friction. Journal of Mechanical Science and Technology, 29, 4563-4573. https://doi.org/10.1007/s12206-015-1001-5.

3. Parey, A., Jain, N., & Koria, S. (2014). Failure analysis of air cooled condenser gearbox. Case Studies in Engineering Failure Analysis, 2, 150-156. https://doi.org/10.1016/j.csefa.2014.08.003.

4. Vinogradov, B. V., & Fedin, D. O. (2016). The stress state of heavy loaded open gearing with incomplete teeth contact. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 35-40.

5. Rotatable drum (n.d.). Retrieved from https://patents.google.com/patent/US4911554A/en?q=pinion&assignee=krupp+polysius&oq=krupp+polysius+pinion.

6. Drive for a rotary drum (n.d.). Retrieved from https://patents.google.com/patent/US20120312113A1/en?q=pinion&assignee=krupp+polysius&oq=krupp+polysius+pinion.

7. Fabrice Lessard, Michel Pasquier, Fabrice Wavelet, Brady McNaughton, & Frank J. Tozlu (n.d.). QdX4TM, A Mechanical Drive Train Solution for High-Powered Grinding Mills (CMD, Ferry-Capitain and Metso). Retrieved from https://ru.scribd.com/document/296770415/42-Frank-Tozlu-QdX4-A-Mechanical-Drive-Train-Solution-for-High-Powered-Grinding-Mills.

8. Van de Vijfeijken, M., Filidore, A., Walbert, M., & Marks, A. (2012). Copper mountain: overview on the grinding mills and their dual pinion mill drives. SAG Conference, Vancouver BC − September, (pp. 1-20). Retrieved from https://library.e.abb.com/public/d43c675f94ad66abc125793d0056168e/COPPER%20MOUNTAIN%20-%20OVERVIEW%20ON%20THE%20GRINDING%20MILLS%20AND%20THEIR%20DUAL%20PINION%20MILL%20DRIVES.pdf.

9. ISO 6336-1:2006. Calculation of load capacity of spur and helical gears – Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors. Geneva: International Organization for Standardization (n.d.). Retrieved from https://www.iso.org/standard/36327.html.

 

Следующие статьи из текущего раздела:

Предыдущие статьи из текущего раздела:

Посетители

3672419
Сегодня
За месяц
Всего
32
52641
3672419

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2021 Содержание №1 2021 Динамические нагрузки в самоустанавливающихся зубчатых передачах высоконагруженных машин