передачи с промежуточными телами качения: определение и минимизация потерь мощности

М. Е. Лустенков ПЕРЕДАЧИ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ТЕЛАМИ КАЧЕНИЯ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ И МИНИМИЗАЦИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ Монография Могилев ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет» 2010 УДК 621.83.06:004 Рекомендовано к опубликованию Советом университета «24» сентября 2010 г., протокол № 1 Белорусско-Российского Рецензенты: д-р техн. наук, проф., проф. кафедры «Основы проектирования машин» Белорусско-Российского университета Л. А. Борисенко ; д-р техн. наук, проф., проф. кафедры «Технология и оборудование машиностроительного производства» Полоцкого государственного университета В. А. Данилов Лустенков, М. Е. Передачи с промежуточными телами качения: определение и минимизация потерь мощности : монография / М. Е. Лустенков. – Могилев : Белорус.-Рос. ун-т, 2010. – 274 с. : ил. ISBN 978-985-492-037-5. В монографии исследуются процессы качения со скольжением в механизмах, использующих тела качения для передачи нагрузки. Теоретически определен качественный и количественный состав потерь мощности. Приведены фрагменты теории зацепления посредством промежуточных тел качения, рассмотрены вопросы проектирования некоторых типов шариковых и роликовых механических передач. Монография предназначена для специалистов, разрабатывающих малогабаритные механические приводы. Может быть полезна аспирантам и студентам вузов. УДК 621.83.06:004 ISBN 978-985-492-037-5 © Лустенков М. Е., 2010 © ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет», 2010 3 Введение Перед современным машиностроением стоят такие задачи, как освоение новых конструкций машин и механизмов, средств автоматизации, позволяющих использовать высокопроизводительные энергои материалосберегающие технологии, обеспечение необходимой надежности и долговечности машин и механизмов для различных областей народного хозяйства, повышение их экономичности и производительности. В условиях жесткой конкуренции на рынке энергоресурсов необходимо тщательно анализировать, сводя к минимуму, потери энергии в используемых машинах и механизмах путем их совершенствования либо разработок конструкций. В машинах, механизмах и приборах осуществляется взаимное перемещение контактирующих деталей, сопровождаемое потерями мощности, зачастую с местным нагревом, усталостным и хрупким разрушением. Данное взаимодействие осуществляется посредством процессов скольжения и качения, характер протекания которых, по сути, определяет долговечность машины. Наиболее характерны эти процессы для механизмов, использующих тела качения для передачи нагрузки и осуществления перемещений узлов машин: шариковинтовых передач, ШРУСов, обгонных муфт, подшипников качения, направляющих качения и др. Качение со скольжением сопровождается затратами энергии, и необходимость их минимизации вызывает необходимость создания соответствующей теории. Разработка этой теории представляет собой научную проблему, т. к. охватывает широкий спектр аспектов (геометрические, кинематические, силовые), влияющих на исследуемые процессы, а также вопросы, связанные с качеством контактирующих поверхностей, выбором их материалов, видом термообработки, технологией изготовления, смазывания и т. д. Вопросы исследования процессов качения со скольжением при тяжелых режимах нагружения элементов трансмиссий и приводов несомненно очень важны, т. к. напрямую связаны с актуальными задачами снижения энергопотребления машин, повышения их долговечности и безопасности. Над этой проблемой работали такие ученые, как Ш. Кулон (C. A. Coulumb), О. Рейнольдс (O. Reynolds), Н. И. Глаголев, А. Ю. Ишлинский, С. В. Пинегин и др. Анализ этих исследований, несмотря на большую значимость полученных результатов, приводит к выводу о 4 необходимости продолжения работ в этом направлении с учетом нынешних реалий в развитии машиностроения. Механические передачи широко применяются во всех отраслях промышленности. Создание надежных и малогабаритных ре