Математическое и компьютерное моделирование передачи с нетрадиционным зацеплением для привода горной техники

Аннотация

В современной механике передач механизмы передачи играют ключевую роль в преобразовании вращательного движения ведущего вала в вращательное движение другого вала с изменяющимися угловыми скоростями и крутящим моментом. Для достижения оптимальных конструкций механизмов передачи нового поколения необходимо создавать математические модели их динамического поведения, проводить компьютерное моделирование геометрии зацепления ключевых компонентов и визуализировать процесс работы механизма. Несмотря на широкое использование эвольвентного зацепления в механических передачах, продолжаются поиски новых типов зацепления, обладающих преимуществами по сравнению с традиционной системой. Основные задачи, стоящие перед отраслью, включают увеличение передаточного числа в одной ступени, повышение грузоподъемности и эффективности по сравнению со стандартными зубчатыми передачами. В статье приводится результаты математического и компьютерного моделирования, а также дается сравнительная характеристика ЭЦ-зацепления с эвольвентной передачей. В результате аналитического расчета были определены энергосиловые параметры ЭЦ редуктора, получены эквивалентные напряжения и значения статических прогибов валов передачи. В статье приведены результаты статического расчета элементов новой передачи с ЭЦ зацеплением, а также приведен алгоритм компьютерного моделирования контактных напряжений, возникающих в зацеплении. В заключении по сравнительному анализу контактных напряжений в традиционной эвольвентной передаче, расчитанных по различным аналитическим методикам и контактных напряжений в ЭЦ зацеплении, определенных компьютерным моделированием делается вывод о преимуществах нового вида передачи и возможности ее применения в передаточных механизмах в горной технике.