Оцінка надійності пристроїв керування змінами швидкості через зубчасті диференціали на основі їх енергетичної ефективності

Анотація

Проведені теоретичні дослідження надійності пристроїв зміни швидкості через зубчасті диференціали і замкнуті гідросистеми, на основі їх енергетичної ефективності, визначенням коефіцієнтів корисної дії. Отримані аналітичні вирази для визначення коефіцієнта корисної дії зубчастого диференціала пристрою зміни швидкості з різними комбінаціями ведучої та веденої ланок і ланки керування. Для розв’язання цієї задачі застосований метод потенціальної потужності – виходячи із втрат на тертя у кожному зачепленні зубчастих коліс. Ці втрати пропорціональні добутку колової сили на зубцях і колової швидкості точки початкового кола сателіта по відношенню до водила, або добутку обертального моменту цієї сили на кутову швидкість. За допомогою комп’юте-рного моделювання аналітичних виразів, застосуванням програмного пакету MS Excel, можна отримати графічні залежності коефіцієнта корисної дії від передаточного відношення зубчастого зачеплення і кутової швидкості ланок керування – сонячного зубчастого колеса, або епіцикла, або водила. Наведений приклад таких графіків для випадку, коли ведучою ланкою буде сонячне зубчасте колесо, веденою – водило, а ланкою керування зміною швидкості – епіцикл. За отриманими графічними залежностями для коефіцієнта корисної дії зубчастих диференціалів наочно можна прослідкувати зміну його значення в залежності від кутової швидкості ланки керування і передаточного відношення. Це дозволяє оцінити досконалість пристрою зміни швидкості через зубчастий диференціал з замкнутою гідросистемою з точки зору енергозатрат і можливого самогальмування, а також зробити висновки про його надійність. Результати мають практичне застосування на стадії розробки і при проектуванні нових пристроїв керування змінами швидкості та є підґрунтям для подальших досліджень. Рекомендується для впровадження у проектну і конструкторську практику при розробленні конструкцій нових пристроїв зміни швидкості через диференціальні передачі приводів різної техніки та в навчальний процес вищих технічних навчальних закладів у дисципліни машинознавства для вивчення приводів машин.