Раздел 19. Параметрическая оптимизация одно- и многоступенчатых редукторов

Зубчатые передачи, как составная часть механического привода, имеют широкое применение в технике. При этом, детали вращения в машинах составляют примерно одну треть от общего количества всех деталей; в этой связи любая научно – исследовательская работа, направленная на повышение надежности, квалиметрических характеристик и снижение их масс является актуальной.

Обычно при проектировании многоступенчатых зубчатых передач проводят параметрическую оптимизацию для заданной схемы привода. В процессе многокритериальной оптимизации возникают не только сложности, но и неопределенности, не поддающиеся анализу, поэтому, на наш взгляд, целесообразно проводить ее поэтапно. На первом этапе при выборе варианта привода с равнопрочными ступенями при различных частотах вращения вала электродвигателя, критерием оптимальности для разбивки общего передаточного числа редуктора по ступеням необходимо выдержать следующие условия: компактность, обеспечение нормальной смазки с наименьшими потерями на разбрызгивание и минимальной суммарной массы зубчатых колес, ограничение максимального передаточного отношения быстроходной ступени из условия изгибной прочности.

На втором этапе проектирования проверяются такие конструктивные ограничения, как технологичность быстроходного вала - шестерни, достаточность зазора между колесами и валами с обеспечением их необходимой жесткости, возможность размещения между подшипниками стяжных винтов крышки и основания корпуса редуктора. При этом составляется эскизная компоновка и проверяются подшипники качения на достаточность требуемого ресурса.

Задача данного раздела сводится к проведению оптимизации параметров редукторов без проверки на обеспечение конструктивных ограничений, что дает возможность для широкого внедрения автоматизированного проектирования для таких типов механизмов.