Экспериментальная оценка тепловых и шумовых характеристик редуктора со сферической роликовой передачей
Ключевые слова:
сферическая роликовая передача, редуктор, тело качения, тепловая характеристика, шумовая характеристика, сателлитАннотация
Передачи с промежуточными телами качения являются инновационной разработкой в области механических приводных систем. Они позволяют реализовывать широкий диапазон передаточных отношений при малых габаритах и массе. Передачи имеют компоновочные преимущества благодаря соосности валов и осевой симметрии основных деталей. Исследуемая сферическая роликовая передача содержит ведущий вал с наклоненным участком (кривошипом), на который устанавливается сателлит. В процессе работы передачи сателлит совершает сферическое движение. Один ряд роликов, установленных на сателлите, обкатывается по неподвижной беговой дорожке, образованной сферическими кулачками, закрепленными в корпусе, второй ряд взаимодействует с беговой дорожкой ведомого сферического кулачка, вынуждая его и ведомый вал вращаться с уменьшенной скоростью. В статье приведена кинематическая схема сферической роликовой передачи с двухрядным сателлитом, рассмотрен принцип ее работы. Представлена конструкция экспериментального образца редуктора с передаточным отношением 44, рассмотрена конструкция лабораторного стенда, описаны аппаратные средства и методика испытаний. Приведены результаты экспериментальных исследований тепловых и шумовых характеристик редуктора в зависимости от кинематических и силовых факторов. Данные испытания позволили обнаружить, что термически наиболее нагруженным узлом передачи является ведущий вал с установленным на нем сателлитом, что требует дальнейшего совершенствования его конструкции. Выявлено, что при определенной частоте вращения сферические роликовые передачи по уровню шума сопоставимы с серийно изготавливаемыми зубчатыми мотор-редукторами.
Библиографические ссылки
Коробко Г.И., Лебедев В.В. Автоматизированные электроприводы объектов водного транспорта. Нижний Новгород : Изд-во ВГУВТ, 2016. 32 с.
Становской В.В., Ремнева Т.А., Казакявичус С.М. Передачи со свободными телами качения, обзор патентной литературы // Прогрессивные зубчатые передачи : сб. науч. тр. Новоуральск : Новоурал. гос. технолог. ин-т, 2003. С. 61‒94.
Игнатищев Р.М. Синусошариковые редукторы. Минск : Вышэйшая школа, 1983. 107 с.
Terada H., Masuda T., Yoshida S. Motion Analysis of a Reciprocating Motion Type Ball Reducer // Proc. 12th IFToMM World Congress. Besançon, 2007. P. 414‒418.
Bara M. Designing Aspects Of Cylindrical Transmission // ASME Conf. Proc. Chicago, 2006. P. 75‒81.
Лустенков М.Е. Передачи с промежуточными телами качения: определение и минимизация потерь мощности. Могилев : Изд-во Белорус.-Рос. ун-т, 2010. 274 с.
Лустенков М.Е. Определение КПД передач с составными промежуточными телами качения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2014. № 6. С. 13–19.
Nam W.K., Shin J.W., Oh S.H. Design of thin plate-type speed reducers using balls for robots // Journal of Mechanical Science and Technology. 2013. № 27. P. 519‒524.
Лустенков М.Е. Ключ для демонтажа ведущих колес грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ // Автомобильная промышленность. 2003. № 5. С. 24‒25.
Борисенко Л.А. Малогабаритные передаточные механизмы для мехатронных устройств. Могилев : Изд-во Белорус.-Рос. ун-т, 2013. 187 с.
Панкратов Э.Н., Шумский В.В., Лушников С.В. Волновые редукторы с промежуточными звеньями // Бурение и нефть. 2003. № 2. С. 26–27.
Сазонов И.С., Лустенков М.Е., Прудников А.П., Фитцова Е.С. Методология расчета и проектирования передач с составными промежуточными телами качения // Вестн. Белорус.-Рос. ун-та. 2014. № 2 (43). С. 60‒70.
Лустенков М.Е., Лустенкова Е.С. Оценка кинематических возможностей и КПД сферической и роликовой передач // Вестник машиностроения. 2019. № 3. C. 25‒28.
Лустенков М.Е., Лустенкова Е.С. Сферическая роликовая передача с двухрядным сателлитом: силовые расчеты и определение КПД // Вестн. Брян. гос. техн. ун-та. 2019. № 5. C. 32‒43.
Efremenkov E.A., Bonnard E. Power Parameters Automated Calculation for Transmission with Intermediate Rolling Bodies and Free Cage // IOP Conf. Series : мaterials Science and Engineering. 2020. Vol. 795. 6 p.
Molyneux W.G. The internal bevel gear and its applications // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering. 1997. № 211 (1). P. 39–61.
Prudnikov A.P. Thermal analysis of transmission with intermediate rolling bodies // AER-Advances in Engineering Research. 2018. Vol. 158. P. 338–342.
Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М. : Машиностроение, 2001. Т. 3. 864 с.
