МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЗНОСУ ЦИЛІНДРИЧНОГО РЕДУКТОРА ДЛЯ МОБІЛЬНОГО РОБОТА

Ігор Шакирович Невлюдов, Владислав В’ячеславович Євсєєв, Наталія Павлівна Демська, Веляде Ескендерівна Салієва

Анотація


На етапі проектування увага приділяється виконавчій системі, яка є основною механічною складовою робототехнічної системи. Відмова чи некоректна робота однієї ланки механічної системи призводить до несправності в частині або у всьому механізмі робота в цілому. Розповсюдженими причинами відмов редукторів є дефекти, що виникають в зубчатій передачі (викришування, поломка, здирання, знос, пластична деформація, накатування). Предметом даного дослідження є горизонтальний одноступеневий редуктор з циліндричними кінцями валів, як найбільш поширений у механічній системі мобільних роботів. Метою даної роботи є моделювання деталей редуктора на статичну та втомну міцність та скорочення часу оцінки механічних властивостей кожної складальної одиниці і їх сукупності, скорочення ресурсів на її рішення за рахунок використання CAD/CAM/CAE систем. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішення наступних завдань: проведення аналізу дефектів, що виникаючих в редукторах; побудова 3D моделі деталей та їх збірки; проведення моделювання, розрахунку і аналізу напружено-деформованого стану основних деталей редуктора з використанням методу скінчених елементів в системі автоматизованого проектування ANSYS. При вирішенні поставлених завдань була використана методологія системного аналізу та моделювання. В результаті проведеного огляду основних завдань і характеристик проведено моделювання в САЕ ANSYS, для перевірки деталей редуктора, а саме валів – на статичну та втомну міцність. Таким чином, для попередження дефектів на етапі проектування проведено розрахунок механічних деталей на максимальну статичну міцність, контактну міцність, визначені дозволені напруження вигину при постійних та короткочасних (пікових) навантаженнях, та на інші характеристики, що впливають на надійність та життєвий цикл деталі.


Ключові слова


надійність, редуктор, напруження, втомна міцність, CAD/CAM/CAE, 3D модель

Посилання


Белянин П.Н. Промышленные роботы / П.Н. Белянин. – М. : Машиностроение, 1975. – 400с.

Василенко Н.В. Основы робототехники / Н.В. Василенко, К.Д. Никитин, В.П. Пономарёв, Ю.А. Смолин. – Томск : МГП «РАСКО», 1993. – 474 с.

Хорошев А.Н. Основы системного проектирования: учеб. пособие / А.Н. Хорошев. – М.: МЭИ, 1989. – 112с.

Рахмилевич З.З. Справочник механика химических и нефтехимических производств / З.З. Рахмилевич, И.М. Радзин, С.А. Фарамазов. – М. : Химия, 1985. – 592с.

Биргер И.А. Расчет на прочность деталей машин: справочник / И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г. Б. Иосилевич. – М. : Машиностроение, 1993. – 640с.

Анфимов М.И. Редукторы. Конструкции и расчет: справочник / М.И. Анфимов. – М.: Машиностроение, 1993. – 439с.

ГОСТ 23207-78. Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения. − Введ. 1979-01-01.– М. : Издательство стандартов, 1978. – 48 с.

Євсєєв В.В. Застосування CAE ANSYS для аналізу напружено-деформованого напружено-деформованого стану основних деталей редуктора мобільного робота стану основних деталей редуктора мобільного робота / В.В. Євсєєв, В.Е. Салієва // Manufacturing & Mechatronic Systems 2017: Proceedings of 1st International Conference, Kharkiv, October 24-25, 2017: .- Kharkiv : [electronic version], 2017. – с. 67 - 72

Гордин П.В. Детали машин и основы конструирования: учеб. пособие / П.В. Гордин, Е.М. Росляков, В.И. Эвелеков. – СПб.: СТЗУ, 2006. – 186 с.

BS EN 10083-3:2006. Steels for quenching and tempering. Technical delivery conditions for alloy steels. – Approved 01. 01. 2007. − Berlin. Deutsches Institut für Normung, 2007. – 58 p.

Фещенко В.Н. Справочник конструктора. Книга 2. Проектирование машин и их деталей: учеб. практ. пос. / В.Н. Фещенко. – М. : Инфра-Инженерия, 2016. – 400с.

EN 1993-1-9. Design of steel structures [Text]. − Approved 23. 04. 2004. − Brussels. European Committee for Standardisation, 2005. – 37 р.

Степин П.А. Сопротивление материалов: учеб. Пособие / П.А. Степин. – М. : Высш.шк., 1988. – 367 с.

ГОСТ 25.504-82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости. – Введ. 1983-07-01. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 55 с.

Решетов Д.Н. Детали машин : учеб. / Д.Н. Решетов. – М. : Машиностроение, 1989. – 496 с.

Дунаев П.Ф. Детали машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие / П.Ф. Дунаев, О. П. Леликов. – М.: Машиностроение, 2002. – 536 с.

Салиева В.Э. Моделирование решения задачи Герца для передаточных механизмов мобильных роботов в CAE ANSYS / В. Э. Салиева, В.В. Евсеев // Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке: тезисы доклада научн. конф. XXI международного молодежного форума, 25-27 апреля 2017, Харьков: ХНУРЭ. 2007. – 2004с.

Кравчук В.С. Сопротивление деформированию и разрушению поверхностно-успрочненных деталей машин и элементов конструкций [Текст] / В.С. Кравчук, А. А. Юсеф, А.В. Кравчук. – Одесса: «Астропринт», 2000. – 160 с.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 0370-2197

Ліцензія Creative Commons
Цей твір ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із зазначенням авторства - Некомерційна - Без похідних творів 3.0 Неадаптована