Analysis of Mode of Deformation for Spiroid Gears under Peak Loads

Abstract

Рассмотрена задача анализа тяжелонагруженной низкоскоростной многопарной спироидной передачи с учетом влияния упругого контактного, изгибно-сдвигового и упругопластического контактного взаимодействия зубьев колеса и витков спироидного червяка. Обоснован отказ от метода конечных элементов (МКЭ), обычно широко применяемого для решения задач нагруженного контакта. Задача анализа упругопластически нагруженной передачи рассмотрена как комбинация для двух задач: традиционного анализа упругонагруженного контакта и синтеза - поиска требуемой геометрии пластически деформированных поверхностей спироидной передачи. Приводится разработанный алгоритм расчета распределения нагрузки с учетом упругого и упругопластического характера контакта, многопарности и наличия макронервоностей на контактирующих поверхностях спироидной передачи. Описаны допущения, принятые при разработке алгоритма. Дано описание выбора допустимого контактного напряжения, которое учитывает сложный геометрический профиль контактных поверхностей. Приводятся числовые примеры, полученные в результате работы предложенного алгоритма, представленные в виде графиков, демонстрирующие его работоспособность и наглядность получаемых результатов. Представлены материалы по эксплуатации тяжелонагруженных низкоскоростных спироидных передач, подтверждающие достоверность получаемых результатов предложенного алгоритма. Даны рекомендации по локализации контакта на рабочих поверхносиях спироидной передачи.