Диссертация (1026168)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ«ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННОГО МОТОРОСТРОЕНИЯ имени П.И. БАРАНОВА»На правах рукописиКОЖАРИНОВ ЕГОР ВИКТОРОВИЧРАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕМПФЕРА СУХОГО ТРЕНИЯКОНИЧЕСКОГО ЗУБЧАТОГО КОЛЕСАДиссертация на соискание учёной степеникандидата технических наук01.02.06 – Динамика, прочность машин, приборов и аппаратурыНаучный руководитель –доктор технических наук,профессор Темис Ю.М.Москва – 20172ОГЛАВЛЕНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................................

4ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫВОПРОСАММОДЕЛИРОВАНИЯДИНАМИЧЕСКОГОПОСОСТОЯНИЯКОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ С ДЕМПФЕРОМ СУХОГО ТРЕНИЯ ... 11Анализ характерных типов дефектов конических зубчатых колёс и причиних возникновения .......................................................................................................... 11Обзор современного состояния проблемы по вопросам динамическогомоделирования конических зубчатых колёс с демпфером сухого трения ..............

18Методы расчёта кинематической погрешности конической зубчатойпередачи ......................................................................................................................... 23Методы моделирования динамического состояния конической зубчатойпередачи ......................................................................................................................... 27Выводы по главе 1 .................................................................................................. 30ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНИЧЕСКОГО ЗУБЧАТОГОКОЛЕСА С ДЕМПФЕРОМ СУХОГО ТРЕНИЯ ........................................................

32Разработка редуцированной динамической модели конического зубчатогоколеса с демпфером сухого трения ............................................................................. 32Определениепараметровредуцированнойдинамическоймоделиконического зубчатого колеса с демпфером сухого трения ..................................... 37Апробация редуцированной динамической модели конического зубчатогоколеса с демпфером сухого трения ............................................................................. 50Выводы по главе 2 .................................................................................................. 60ДИНАМИЧЕСКАЯМОДЕЛЬКРУТИЛЬНО-ИЗГИБНЫХКОЛЕБАНИЙ В КОНИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧЕ ....................................

61Исследование влияния конструктивных параметров и условий работыконической зубчатой передачи на функцию её кинематической погрешности ..... 613Стр.Разработка динамической модели конической зубчатой передачи сдемпфером сухого трения ............................................................................................ 66Апробация динамической модели конической зубчатой передачи сдемпфером сухого трения ............................................................................................ 73Выводы по главе 3 ..................................................................................................

77ОПТИМИЗАЦИЯПРОФИЛЯРАБОЧЕЙПОВЕРХНОСТИДЕМПФЕРА СУХОГО ТРЕНИЯ ТАРЕЛЬЧАТОГО ТИПА .................................... 79Выводы по главе 4 .................................................................................................. 94ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯОЦЕНКАЭФФЕКТИВНОСТИДЕМПФЕРА СУХОГО ТРЕНИЯ тарельчатого типа ................................................ 95Проектирование экспериментальных образцов. Описание испытательногостенда. ............................................................................................................................. 96Результаты испытаний .........................................................................................

102Верификация динамической модели конического зубчатого колеса сдемпфером сухого трения .......................................................................................... 104Выводы по главе 5 ................................................................................................ 108ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................... 109ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ ..................................................................................... 111СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.................................................. 112ПРИЛОЖЕНИЕ ...........................................................................................................

1204ВВЕДЕНИЕАктуальность проблемыКонические зубчатые передачи авиационных приводов, применяемые вцентральных и угловых приводах газотурбинных двигателей (ГТД) и трансмиссияхвертолётов, обладая низкой массой и габаритами, работают при высоких скоростяхвращения и передаваемых мощностях.Большинство разрушений авиационных конических зубчатых колёс связаныс недостаточным сопротивлением усталости обода колеса, резонансные колебаниякоторого возбуждаются полигармонической силой в зацеплении при попаданиисобственной частоты колебаний зубчатого колеса по узловым диаметрам вдиапазон частот, кратных частоте вращения ротора турбины высокого давленияГТД.Разрушение конического привода авиационногоГТД приводит квыключению двигателя в полёте, что является особенно опасным дляоднодвигательных летательных аппаратов, а разрушение конической передачи втрансмиссии вертолёта может привести к жёсткой посадке воздушного судна.Основным повреждающим фактором в конических зубчатых колёсахавиационных приводов на резонансных режимах работы являются переменныенапряжения, возникающие в ободе колеса вследствие его изгиба по узловымдиаметрам, при котором впадина между зубьями является концентраторомнапряжений и очагом зарождения трещины многоцикловой усталости.Турбины высокого давления ГТД работают в широком диапазоне частотвращения, что делает крайне затруднённой отстройку всех собственных частотколебаний обода конического колеса из рабочего диапазона, вследствие чегоработа конического зубчатого колеса на резонансном режиме может оказатьсянеизбежной.Однимизнаиболееэффективныхспособовсниженияамплитудырезонансных колебаний конических зубчатых колёс является применениедемпферов сухого трения.

Так как сухое трение является амплитудно-зависимым,для проектирования демпфера сухого трения конического зубчатого колеса соптимальной силой поджатия необходимо знать закон изменения величины5действующей на коническое зубчатое колесо возбуждающей силы от зацепления,который зависит отупруго-инерционных характеристикпередачи и еёкинематической погрешности под передаваемой нагрузкой. Следует отметить, чтовозможное возникновение фреттинг-коррозии и повышенного износа контактныхповерхностей демпфера сухого трения и колеса может свести на нет эффектснижения амплитуды резонансных колебаний зубчатого колеса по узловымдиаметрам. Поэтому, при проектировании демпфера должны быть предпринятымеры по снижению максимальных контактных напряжений между демпфером изубчатым колесом во всём диапазоне возможных значений силы его поджатия.Отмеченные выше две проблемы должны быть объединены в комплексный подходк расчёту и проектированию высокоэффективного демпфера сухого трения дляконического зубчатого колеса.Степень разработанности проблемыВ стандартах ISO 10300 [1] и AGMA 937-А12 [2] отмечена необходимостьприменения демпфера сухого трения для снижения амплитуды резонансныхколебаний конических зубчатых колёс, но отсутствуют какие бы то ни былорасчётные методики оценки их эффективности и рекомендации выбору параметровдемпферов.ДинамикецилиндрическихзубчатыхпередачпосвященыработыВ.Л.

Дорофеева, А. Karhman, R. Parker и др. Динамические модели коническихзубчатых передач представлены в работах M. Baxter, Yuping Cheng и др. Кнедостаткам этих моделей может быть отнесена невозможность исследованияколебаний зубчатых колёс по формам с узловыми диаметрами.

В стандартах [1] и[2] указана необходимость создания математической модели, учитывающейвлияние резонансных колебаний обода конического зубчатого колеса надинамические нагрузки в зацеплении, но не дано никаких рекомендации посозданию подобного рода моделей.Исследованием кинематической погрешности конических зубчатых передачзанимались Н.Ф. Хлебалин, Г.И. Шевелёва, F.L. Litvin, H.G. Statfeld. Однакопредложенные ими модели не позволяют оценить уровень переменных6напряжений в ободе конического зубчатого колеса при резонансных колебаниях взависимости от характера функции кинематической погрешности.Несмотря на то, что вопросам оптимального проектирования посвященобольшое количество работ [3,4], в настоящий момент отсутствуют работы поприменению методов оптимизации при проектировании демпферов сухого трениядля конических зубчатых колёс.Цель диссертационного исследования.

Целью диссертационной работыявляется создание комплекса моделей для расчёта и оптимального проектированиявысокоэффективного демпфера сухого трения конического зубчатого колеса.Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в процесседиссертационного исследования были решены следующие задачи:1. Разработка динамической модели конического зубчатого колеса сдемпфером сухого трения.2.

Разработка редуцированной динамической модели конической зубчатойпередачи с демпфером сухого трения, учитывающей влияние кинематическойпогрешности, определённой при помощи созданной квазистатической моделиконической зубчатой передачи, на возбуждение колебаний колеса с последующимопределением оптимальной силы поджатия демпфера.3. Оптимизация профиля рабочей поверхности демпфера сухого трениятарельчатого типа по критерию минимума контактных напряжений в заданномдиапазоне возможного изменения силы его поджатия.4. Экспериментальная оценка эффективности демпфера сухого трениятарельчатого типа при испытаниях на вибростенде.Научная новизна1. Разработана динамическая модель конического зубчатого колеса сдемпфером сухого трения, позволяющая выбирать оптимальную силу егоподжатия.2.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации