+3 8(066) 185-39-18
fвіброакустики q3. 2 у разі недостатньо обгрунтованих форм корпусу, розмірів і положень елементів підкріплення. Вибірковий аналіз фактичних значень товщини стінок? корпусів редукторів ЗПП вказує на існуючі можливості локального варіювання нею у 1, 6... 2, 2 рази для рознімних конструкцій і в 1, 3... 1, 7 рази для монолітних, при цьому більші резерви для управління технічним рівнем ПЗ мають конструкції з відносно широкими зубчастими колесами.
Дослідження надійності методом реєстрації і аналізу відмов редукторів-аналогів різних фірм, що використовувались у промисловості Республіки Куба в період 1988-90 рр., дозволили обгрунтувати експоненційний закон розподілу і постійну інтенсивність раптових відмов? t = const корпусних деталей, що не залежить від терміну експлуатації. Комплексний кваліметричний показник відображено рівнянням
, (16)
де – нормативне значення технічного ресурсу редуктора.
Для обгрунтування показної ознаки міцності і відповідного показника досліджено напружено-деформований стан на поверхнях корпусу методом скінченних елементів із застосуванням програми PASSAD. Конструкцію апроксимовано 219 плоскими і 10 ізопараметричними елементами, що утворили нерегулярну тривимірну структуру (рис. 9, а).
Верифікацію МСЕ-моделі забезпечено тензометруванням натурного зразка (рис. 9, б). Встановлено, що найбільш деформуються приливки опор тихохідного вала, а найбільш напруженими є ділянки стінок корпусу, які межують з опорами і лапами кріплення до фундаменту. Розрахункові коефіцієнти безпеки за критеріями статичної міцності та згинної витривалості стінок відповідно становлять? ВО[18; 25] і? -1О[5; 13], що підтверджує наявність резервів для управління технічним рівнем редукторів при системному проектуванні корпусних деталей. Показною ознакою міцності корпусів визнано коефіцієнт безпеки за критерієм згинної витривалості лап кріплення, нормативні значення якого доцільно обмежити діапазоном .
На базі теорії рамних систем та балок визначено функціональні взаємозв'язки між деформаціями найбільш пружних елементів корпусних деталей, запропоновано аналітичні рішення, що спрощують кваліметричний аналіз і суттєво розширюють можливості системного проектування подібних конструкцій за критерієм жорсткості . На прикладі порожнистих валів сумісно з підшипниками кочення опрацьовано методику умовної оптимізації характерних параметрів системи з урахуванням впливу на роботоздатність спряжених структурних компонентів ПЗ.
В умовах експоненційного зростання витрат на виготовлення ПЗ підвищеної точності перспективним є пошук рішень, що забезпечують самовстановлення активних поверхонь елементів зачеплення під дією нормативних навантажень. Методом зведення ланок кінематичного ланцюга одноступінчатої ПЗ типової структури визначено інтегральний коефіцієнт жорсткості у вигляді
, (17)
де n – загальна кількість зведених компонентів із жорсткістю сi.
Для кваліметричного аналіза балансу жорсткості ПЗ запроваджено відносні показники , які відображено параметричними функціями єлементів множини {R}і визначено статистично усереднені діапазони їх реалізації в редукторах ЗПП. За умов обмеженої точності виготовлення структурних компонентів ПЗ, щільність і нерозривність контакту в евольвентному зачепленні можливо забезпечити зниженням жорсткості зубців та ободів коліс, або підвищенням жорсткості валів, опор і корпусу, що відповідає умові
, (18)
де ; H/ (ммЧмкм) – питома торцева жорсткість пари зубчастих коліс, запроваджена сучасними нормативами проектування.
Ефективному зменшенню габаритів, питомої маси, вібрацій та шуму механізмів з ПЗ сприяє виконання умови (18) на найнижчому рівні значень показників , що відповідає досягненню меж міцності зубців підвищеної висоти і тонких ободів коліс. Розроблено методики розрахункового і експериментального визначення характеристик пружної адаптації елементів зачеплення випадковому прояву певної похибки контакту в діапазоні нормативних навантажень, що надає можливість управління технічним рівнем ПЗ за ознакою жорсткості.
Виконано дослідження наявних резервів інтенсифікації режимів повітряного охолодження в черв'ячних редукторах вітчизняного та зарубіжного виробництва за ознакою (11). Розроблено проект модернізації та розширення параметричного ряду глобоїдних редукторів 1. Чг, що відрізняється підвищенням навантажувальної здатності і безвідмовності на 18... 35% за рахунок штучного повітряного охолодження, оптимальних параметрів модифікації зачеплення і стабілізації осьового положення черв'яка завдяки термопружним конструкціям підшипникових вузлів, використання якісних мастил.
У розділі 5 досліджено етапи системного проектування ПЗ і складові частини відповідного кваліметричного забезпечення, до яких належать:
•модель комплексного прогнозування трендів фізично-інформативних ознак якості yi, які є найбільш актуальними для певного періоду технічної еволюції аналогічних виробів;
•методологія і алгоритми моделювання множини граничних станів ПЗ в абстрактному просторі ознак якості, що дозволяють встановлювати міру наближення кожної з ознак до обгрунтованої верхньої межі supyi;
•принцип кваліметричної подібності ПЗ, що забезпечує об'єктивність класифікації однорідних конструкцій за технічним рівнем, а також можливість безумовної оптимізації проектних рішень методами функціонального аналізу.
Логіку стійкого циклічного розвитку ПЗ, як структурних компонентів нової техніки, наочно відображає неперервна просторова спіраль С (рис. 10), що містить відрізки прискореного технічного вдосконалення (стрибки якості ый) та відрізки уповільнення, обумовлені подоланням чергового бар'єру Бj+1 на шляху розвитку.
Розгортка Л на площині yi (t) ґt відповідає логістичній функції m-го порядку
(19)
де ; – параметри, що визначають за статистичними даними.
Необхідними умовами надійного прогнозування тренду певної ознаки якості є монотонність функції yi (t) та слушність відповідних точкових оцінок. Із використанням статистичних даних за період 1950-90рр. для редукторів ЗПП за ознакою питомої маси обгрунтовано можливість спрощення рівняння (19) при m = 1 до вигляду
, (20)
де t' –