Системна оцінка технічного рівня і управління якістю передач зачепленням при проектуванні

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Гутиря Сергій Семенович

УДК 621. 001. 2: 621. 833

СИСТЕМНА ОЦІНКА ТЕХНІЧНОГО РІВНЯ І УПРАВЛІННЯ ЯКІСТЮ ПЕРЕДАЧ ЗАЧЕПЛЕННЯМ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ

Спеціальність 05. 02. 02 – машинознавство

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

Одеса – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському національному політехнічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий консультант заслужений діяч науки України, доктор технічних наук, професор Заблонський Костянтин Іванович, Одеський національний політехнічний університет, професор кафедри теоретичної механіки і машинознавства.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Грібанов Віктор Михайлович, Східноукраїнський національний університет, завідувач кафедри прикладної математики, доктор технічних наук, професор Кіріченко Анатолій Федорович, Національний технічний університет України «Харківський політехнічний інститут», професор кафедри нарисної геометрії та комп'ютерної графіки, доктор технічних наук, професор Олійник Микола Васильович, Одеський державний морський університет, завідувач кафедри теорії механізмів, машин й деталей машин.

Провідна установа Інститут машин і систем НАН України, м. Харків.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Зубчасті і черв'ячні передачі зачепленням (ПЗ) незамінні у складі машин і технічних систем різного призначення, оскільки мають високий потенціал розвитку за рахунок освоєної промисловістю різноманітності видів і встановлених наукою резервів удосконалення основних службових властивостей.

Дослідженню показників інтенсивності службових властивостей ПЗ на різних рівнях моделювання та впровадженню їх у практику проектування і виробництва присвячені фундаментальні розробки відомих вчених: Літвіна Ф. Л., Рєшетова Д. М., Вулгакова Е. Б., Єріхова М. Л., Петрусєвича А. І., Заблонського К. І., Гапонова В. С., Кудрявцева В. М., Державця Ю. А., Айрапетова Е. Л., Дроздова Ю. М., Матвієвського Р. М., Снесарєва Г. А., Зака П. С., Niemann G., Block H., Winter H., Hohn B. -R., Linke H., Henriot G., Kubo A. та ін., що створили необхідну інформаційну базу для подальшого вдосконалення механічного приводу. Розвитку нових методів моделювання геометрії, деформативності та напруженості структурних компонентів ПЗ (з урахуванням впливу конструктивних, технологічних і експлуатаційних факторів), що орієнтовані на використання у складі САПР, присвячені сучасні дослідження Гольфарба В. І., Шевельової Т. І., Щокіна Б. М., Тєрєхова О. С., Косарєва О. І., Брагіна В. В., Грібанова В. М., Кіріченка А. Ф., Кучми Ю. В., Істоміна С. М., Rockwood W. B., Prabhu M. S., Su D., Miloiu G. та ін. Встановлено, що для забезпечення ефективності оптимального проектування і САПР конкурентоспроможних конструкцій ПЗ істотне значення має проблема багатокритеріального оцінювання проектних рішень, що суттєво ускладнюється численною множиною зв'язків між параметрами стану подібних технічних систем і різноманітними ознаками їх якості, відсутністю методів об'єктивного визначення вагомості різнорідних складових цільової функції якості виробу. Практика субоптимізації компонентів ПЗ за ознаками ККД, питомої маси, габаритів, відносної вартості, трудомісткості та ін. свідчить про недостатню інформативність окремих критеріїв якості, їх статистичну неоднорідність та часову неслушність, що перешкоджає технічному удосконаленню конструкцій на ранніх стадіях проектування.

Розробці сучасних методів оцінки технічного рівня і прогнозування конкурентоспроможності об'єктів нової техніки присвячені дослідження провідних вчених України, СНД і дальнього зарубіжжя: Продіуса І. П., Тимченка А. А., Дабагяна А. В., Зенкіна А. С., Куцина А. М., Арпентьєва Б. М., Фролова К. В., Сергеєва В. І., Нахапетяна Є. Г., Глічева О. В., Бойцова В. В., Азгальдова Г. Г., Андрейчікова О. В., Андріянова Ю. М., Субетто О. І., Хвастунова Р. М., Alexander F. J., Nelson J. R., Saviotti P. P., Knight K. E. та ін. Характерними обмеженнями, що стримують широке впровадження запропонованих методів в інженерну практику, є недостатні обсяги статистичних даних, неконтрольованість точності рішень, що базуються на експертній інформації, відсутність єдиного універсального підходу до побудови математичних моделей, які відображають послідовно-ітераційний процес проектування багатокомпонентних виробів системної складності.

Дана дисертаційна робота, що спрямована на вирішення проблеми високоінформативної, об'єктивної оцінки технічного рівня і управління якістю ПЗ при проектуванні, є актуальною для розвитку машинознавства і має важливе практичне значення для вітчизняного машинобудування.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась відповідно до державної науково-технічної програми “Підвищення надійності і довговічності машин та конструкцій”, урядової програми “Україна – 2010” (проект 4 – “Технологічне і технічне оновлення виробництва”), координаційного плану держбюджетних НДР Міністерства освіти і науки України, планами госпдоговірних НДР Одеського національного політехнічного університету за замовленнями АП “Будгідравліка”, м. Одеса (№ДР 80021363), ВАТ “Червона Гвардія”, м. Одеса (№№ДР 01823041188, 01850037834) і ВАТ “АвтоКрАЗ”, м. Кременчук (№ДР 79029327).

Мета і задачі дослідження. Мета дисертації – розробка теоретичних основ оцінювання технічного рівня передач зачепленням та формалізація технологій управління якістю їх проектування заради запобігання виробництву неконкурентоспроможних конструкцій.

Багатокритеріальність об'єкта дослідження – процесу управління якістю виробів системної складності і багатофакторність проблеми встановлення технічного рівня ПЗ при проектуванні, що складає предмет дослідження, обумовлюють необхідність розв'язання наступного комплексу наукових задач:

- розробка теорії системного оцінювання технічного рівня виробів машинобудування на основі багаторівневого чисельного відображення множини фізично-інформативних ознак якості аналогічних конструкцій;

- формування необхідної і достатньої номенклатури показників службових властивостей силових ПЗ на основі дослідження множини ознак якості їх структурних компонентів та встановлення обгрунтованих