№62-17

Конструкції полегшених закритих зубчастих передач

С.В. Шатов¹, І.М. Мацюк², Е.М. Шляхов²

¹ Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академіябудівництва та архітектури», Дніпро, Україна

² Національний технічний університет “Дніпровська політехніка” Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2020, 62:187-195

https://doi.org/10.33271/crpnmu/62.187

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. У даній роботі розглядаються можливі шляхи зниження маси закритої механічної передачі на прикладі зубчастого циліндричного одноступінчастого редуктора за рахунок оптимізації його корпусу.

Методика досліджень. В роботі показано, щозменшення металоємності одноступінчастого зубчастого циліндричного редуктора є актуальним для машинобудівної галузі. Зменшення витрат матеріальних ресурсів призводить до зниження собівартості. Економії металу сприяє застосування нових конструкційних матеріалів, зокрема, пластмас, полімерів і композитів, які мають значну міцність, підвищену корозійну стійкість, твердість. Корпус редуктора є його базовою деталлю із найбільшою металоємністю, на його частку припадає до 80% всієї маси виробу. Він сприймає навантаження, що діють в редукторі, а також відводить теплоту, що утворюється при його роботі. Основними критеріями надійності корпусних деталей є міцність, жорсткість, зносостійкість і довговічність. Необхідну жорсткість досягають оптимізацією форми і розмірів елементів корпусу, а також за рахунок раціонального розміщення ребер жорсткості. Таким чином, не змінюючи елементів основи корпусу, що забезпечують його жорсткість, зменшена його маса видаленням ненавантажених ділянок. Видалений метал може бути замінений легким неметалевим матеріалом.

Результати дослідження. В результаті дослідження побудовано тривимірну модель одноступінчастого редуктору потужністю 2,2 кВт, яку за допомогою програми AutodeskFusion360 дослідили на міцність і жорсткість. Малонавантажені ділянки основи корпусу та знімної кришки було видалено.

Наукова новизна. В роботі викладено результати дослідження зменшення маси одноступінчастого зубчастого циліндричного редуктора за рахунок оптимізації конструкції його корпусу з використанням 3D-друкування.

Практичне значення. Машинобудівна галузь застосовує інноваційні технології, до яких відноситься 3D-друкування окремих деталей зубчастих передач. У основі технології 3D-друкування лежить принцип пошарового створення (вирощування) твердої моделі і воно може здійснюватися різними способами та з використанням різних матеріалів. У роботі запропоновано найбільш поширені способи створення об’єктів – це селективне лазерне спікання та стереоскопічний друк.

Ключові слова: закрита механічна передача, зубчастий редуктор, зменшення маси, 3D-друкування, оптимізація конструкції

Перелік посилань:

1. Жикаляк, М. В. (2016). Виснаження ефективних запасів корисних копалин–загроза національній безпеці України. Мінеральні ресурси України, (3), 3-7.
   http://ukrdgri.gov.ua/wp-content/uploads/2016/10/mru_03_2016_02.pdf
2. Лунева, Д. А., Кожевникова, Е. О., & Калошина, С. В. (2017). Применение 3D-печати в строительстве и перспективы ее развития. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура, 8 (1), 90-101.
3. Савицький,М.В. (2019). Архітектурно-конструктивно-технологічна система 3D-друку будівельних об’єктів.Колективна монографія. ФОП Удовиченко О.М.
4. Шатов, С.В., Савицький, Н.В., & Карпушин, С.А. (2017). Обобщение инновационных технологий 3D-печати строительных объектов для разработки стартапов. Строительство. Материаловедение Машиностроение. (99), 194-200.
   http://nbuv.gov.ua/UJRN/smmcvtek_2017_99_29
5. Khoshnevis, B. (2004). Automated construction by contour crafting — related robotics and information technologies. Automation in construction, 13 (1), 5-19. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926580503000736.
6. Savytskyi, M. V., Shatov, S. V., & Ozhyshchenko, O. A. (2016). 3D-printing of build objects. Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури, (3 (216)).
7. Учебные материалы по Autodesk Inventor Fusion (2012). Retrieved from:
   http://labs.autodesk.com/
8. Павлище,В.Т. (2003). Основи конструювання та разрахунок деталей машин.Вища школа.

• < Попередня
• Наступна >