Введение к работе
Работа посвящена совершенствованию приводов машин химической промышленности за счет применения в них планетарно - цевочных передач.
Актуальность темы. В настоящее время в приводах отечественных машин химических производств преобладают комбинированные редукторы, состоящие из простых и червячных передач. При этом привод занимает по габаритам и весу значительную часть машин, имеет невысокий к. п. д.,уменьшаются конструктивные варианты выполнения машин. Данные особенности привода существенно увеличивают общие вес и габариты машин, их энергоемкость.
За рубежом в приводах машин химических производств в последнее время нашли широкое применение планетарные редукторы с внецентроидным цевочным зацеплением, или, как их сокращенно называют, циклоидальные редукторы.
Это обусловлено целым рядом преимуществ, которые они имеют по сравнению с другими редукторами, имеющими аналогичные передаточые отношения: малые габариты и вес, высокий к. п.д., повышенная долговечность при заданном нагружении, малая податливость и инертность во вращательном движении и т.д.
Уменьшенные габариты и вес редукторов в сочетании с высоким к. п.д. позволяют выполнить привод более компактным,легко вписывать его в самые различные конструкции. Высокая надежность планетарно-цевочного привода позволяет повысить общую надёжность химического оборудования, что особенно важно для производств с повышенным уровнем пожарной, взрывной и химической опасности.
Малые габариты и вес циклоидальных редукторов обусловлены многопарным характером зацепления в зубчатой передаче и механизме параллельных кривошипов. Теоретически в зацеплении участвует половина элементов зацепления, а практически - при достаточно точном изготовлении и сборке - одна треть. Это позволяет снизить нагрузку,передаваемую в отдельных контактах, а следовательно, и размеры звеньев и всего редуктора. Вслед-
ствие ыногопарности зацепления циклическое изменение жесткости рассматриваемых передач мало. Вход и выход из зацепления цевок и зубьев осуществляется с углами зацепления, близкими к прямому. Это увеличивает плавность хода и снижает вибрационную активность передач.
Перечисленные особенности планетарно-цевочных передач показывают, что их применение является одним из наиболее действенных способов совершенствования приводов машин химических производств.Для широкого внедрения данных передач в практику необходимо выполнить:
-
анализ существующих конструкций на их основе,
-
определение рациональных зон применения планетарно-це-вочного привода на основе исследования основных технологических процессов химических производств и конструкций машин, реализующих их.
Основные проблемы, возникающие при проектировании реальных планетарно-цевочных передач, можно сформулировать следующим образом.В существующих методах проектирования фактически рассматривается расчет отдельных узлов редуктора и не учитывается их взаимное влияние. Поскольку для циклоидального зацепления, в отличие от эвольвентного, характерна высокая чувствительность к изменению межцентрового расстояния, то при корректном расчете нагруженности зацепления необходимо учитывать системный характер взаимодействия звеньев редуктора, а также основные факторы,вызывающие их отклонения от идеальных положений.
Цель работы заключается в совершенствовании приводов основных типов машин химических производств путем использования в них планетарно-цевочных редукторов и создании комплексных методов анализа и синтеза реальных передач данного типа.
Научная новизна полученных результатов заключается в:
-
выявлении области рационального полного и частичного применения планетарно - цевочных передач в приводах машин химической промышленности,
-
разработке конкретных рекомендаций по применению данных передач.
-
создании методики статического расчета нагруженности пла-нетарно-цевочных редукторов, учитывающей реальную картину относительных перемещений звеньев под нагрузкой,
-
разработке на основе изучения геометрических особенностей цевочного эпициклоидального зацепления теории оптимального синтеза зацепления и передач в целом по условиям статического нагружения,
5)разработке методики учета различных типов возмущающих факторов динамической модели привода и всего машинного агрегата.
6) исследовании и создании методов динамического анализа ре
альных машинных агрегатов с планетарно-цевочными приводами,
учитывающих:
а)упругие контактные и общие деформации звеньев, б)зазоры (натяги) в кинематических парах, в)возмущающие факторы, обусловленные конструктивными особенностями передачи, наличием погрешностей.
7) разработке методики быстрого выявления наиболее виброак
тивных возмущающих факторов и формирования оптимального с
точки зрения технологии изготовления и динамических свойств
проектируемой машины вектора погрешностей ее узлов и деталей.
Практическая ценность работы заключается в разработке конкретных рекомендаций по усовершенствованию приводов. Создана методика проектирования высокоэффективных приводов машин химической промышленности на основе использования планетарно-цевочных передач. С применением данной методики спроектирован малогабаритный универсальный смеситель для приготовления строительных смесей. Полученные в работе научные результаты и разработанные алгоритмы являются теоретической основой для создания САПР планетарно -цевочных приводов машин химической промышленности.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседании объединённого семинара ИНДМАШ АН Республики Беларусь (Минск, 1994); на Всероссийской конференции по проблемам безопасности в химической промышленности (Москва,1996); на 2-й Международной научно-технической конференции " Износостойкость машин"( Брянск, 1996). на заседании Ученого Совета МГАХМ, на научном семинаре в Московской государственной академии приборостроения и информатики (1997),на
заседании семинара Ученого Совета Отдела виброакустики машин (ИМАШ) (1997).
Публикации. Основное содержание работы изложено в 22 публикациях по данной тематике. Основная рукопись депонирована в ВИНИТИ.
Диссертация состоит из введения, девяти глав, заключения и выводов, списка литературы.
