КОЛИВАЛЬНІ ПРОЦЕСИ В ЗУБЧАСТИХ ПЕРЕДАЧАХ АВІАЦІЙНИХ РЕДУКТОРІВ ТА ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЇХНЬОЇ ВІБРАЦІЙНОЇ МІЦНОСТІ

УДК:629.735.45

DOI:10.25140/2411-5363-2019-1(15)-80-96

Автор:

Шаповалов Олег Леонідович, Державний науково-випробувальний центр Збройних сил України, м. Чернігів, Україна

Колесник Денис Миколайович, Державний науково-випробувальний центр Збройних сил України, м. Чернігів, Україна

Пилипенко Олег Іванович, Чернігівський національний технологічний університет (вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, 14027, Україна)

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Редуктори авіаційної техніки зазнають у польоті багаточастотне вібраційне навантаження в результаті численних взаємодій зубчастих коліс різних ступенів із різними швидкостями їх обертання. Зубчасті колеса в експлуатації редукторів, зокрема вертольотів, зазнають багатокомпонентне різночастотне навантаження при основній частоті від обертання колеса в декілька тисяч обертів за хвилину. Існуючі вібрації можуть породжувати коливання дисків зубчастих коліс, що призводить до виникнення багатоциклової втоми і швидкого вичерпання дисками їх довговічності.

Постановка проблеми. Виявлення можливості збільшення ресурсів зубчастих передач, зокрема головного, проміжного і хвостового редукторів вертольотів Ми-8 та їх модифікацій.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. У розкиданих по різних публікаціях, у тому числі закритих, розрізнених відомостях про вібраційний стан зубчастих передач авіаційних редукторів не приділено належної уваги до комплексного розгляду різних типів коливань, що супроводжують їх експлуатацію, до питань зв’язку між коливальними процесами в редукторах і станом їхніх деталей.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Крутильні, параметричні та згинальні коливання, що невідворотно супроводжують експлуатацію зубчастих передач авіаційних, зокрема, вертольотних редукторів і шляхи підвищення їхньої вібраційної міцності.

Мета статті. Розглянути коливальні процеси в зубчастих передачах авіаційних редукторів та шляхи їх подолання.

Виклад основного матеріалу. Розглянуті крутильні, параметричні резонансні та згинальні коливання зубчастих передач редукторів, частоти власних коливань та їх форми, вплив коефіцієнтів перекриття, характеристики вібрацій редуктора та шляхи підвищення їх вібраційної міцності.

Висновок відповідно до статті. Особливо небезпечні підвищені динамічні навантаження в зачепленні, зумовлені резонансними крутильними і параметричними коливаннями зубчастих приводів. Наявний позитивний досвід експлуатації циліндричних і конічних зубчастих коліс свідчить про перспективність застосування розглянутих методів підвищення вібраційної міцності зубчастих передач авіаційних редукторів.

Ключові слова:

зубчасті передачі авіаційних редукторів; крутильні; параметричні; згинальні коливання.

Список використаних джерел:

1. Hsiang-Hsі (Edward) Lin, Ronald L. Huston, John J. Coy. Dynamic Loads in Parallel Shaft Transmissions. Part I, II. Published in ASMЈ. Journal of Mechanisms, Transmissions and Automation in Design. Vol. 110. No 2. June, 1988. Р. 221–229, and as NASA Technical Memorandum 100280, 100281 and AVSCOM T.M. 87-C-2, C-3. Reprinted with permission.

2. Авиационные зубчатые передачи и редукторы: справочник / под ред. Э. Б. Вулгакова. Москва: Машиностроение, 1982. 375 с.

3. ISO 6336-6:2006/Cor 1: 2007. Calculation of load capacity of spur and helical gears. Pt. 6: Calculation of service life under variable load. 2006.

4. DIN 3990-2-1987. Calculation of load capacity cylindrical gears. Calculation of pitting resistance. 01.12.1987.

5. ГОСТ 21354-87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность. Москва: Изд-во стандартов, 1989. 129 c.

6. Гришечкина М. Г., Щепин А. Н., Иптышев А. А., Смирнов А. П. Применение критериев динамического качества для оценки работоспособности зубчатых передач. Вестник СибГАУ. 2017. Т. 18, № 1. С. 33–39.

7. Калинин Д. В. Нелинейные колебания в планетарных редукторах с податливыми опорами центральных колёс. Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана: электрон. журн. 2016. № 10. С. 69–84.

8. Динамика машин и управление машинами: справочник / под ред. Г. В. Крейнина. Москва: Машиностроение, 1988. 240 с.

9. Kahraman A., Lim J., Ding H. A Dynamic Model of a Spur Gear Pair with Friction. 12th IFToMM World Congress (Besançon (France), June18–21, 2007).

10. Щепин А. Н., Лимаренко Г. Н., Шевчугов М. В. Конечно-элементная модель динамической системы механического привода. Вестник Красноярского государственного технического университета. 2004. Вып. 36. С. 46–51.

11. Мак-Лахлан H. B. Теория и приложения функций Матье. Москва: Иностранная литература, 1953.

12. Алексеев В. И. Параметрические резонансные колебания зубчатых колёс. Труды КуАИ. 1967. Вып. 30. С. 215–225.

13. Курушин М. И., Балякин В. Б., Курушин С. А. Параметрическая неустойчивость динамики зубчатых колёс. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2014. № 5 (47), ч. 1. С. 106–111.

14. Шнеерсон Л. М., Алексеев В. И. Разрушение зубчатых колёс от вибраций. Вестник машиностроения. 1961. № 4. С. 8–12.

15. Берестнев О. В., Соболев А. С. Зубчатые колёса пониженной виброактивности. Минск: Наука и техника, 1978. 120 с.

16. Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчёты на прочность деталей машин: справочник. Москва: Машиностроение, 1979. 702 с.

Завантажити