An increase of the loading capacity and reliability of gears by methods of optimizing involute gearing parameters

Abstract

Великий об'єм гірських порід із вмістом цінних мінералів переробляється на гірничо-збагачувальних комбінатах у Казахстані. Кульові і стрижневі млини використовуються для їх подрібнен-ня і подальшої переробки. Кульові млини із зубчастими кільцями в барабанах зазнають інтенсивного зносу зубців через важкий режим роботи млина. Тому це вимагає їх частої заміни і тривалого простою млина. Шестерні приводу кульового млина зазнають сильної ударної напруги, що знижує ресурс їхньої роботи і млина загалом через зношування. У статті представлено дослідження з розробки раціональних параметрів евольвентного зачеплення, спрямованих на підвищення вантажопідйомності редуктора, а також на зменшення габаритних розмірів, шуму і вібрації. Для вирішення поставлених завдань моделюються динамічні процеси, пропонуєть-ся модифікація зубців, а завдання з проектування початкового контуру сітки вирішується, коли лінія профілю зубця злегка відхиляється від евольвентної кривої його поверхні. Виявлено кінематичні й динамічні параметри зубчастої передачі, що впливають на зносостійкість зубців, а також визначено вплив вантажопідйомності в умовах стабільного змащення. Через складність модифікації веденого зубчастого колеса великого діаметру пропонується модифікувати тільки зубці ведучого колеса, як на їхніх верхівках, так і на ніжках Ключові слова: кульовий млин, знос зубців, евольвентне зачеплення, модифікація зубців, лінія профілю зубців

Numerical Analysis of Tooth Contact and Wear Characteristics of Internal Cylindrical Gears with Curved Meshing Line

“…Zhang et al [11] introduced a new method for modifying special gear trains and verified the effectiveness of the optimization method through numerical examples. Issayeva et al [12] optimized involute gear parameters through gear modification to enhance the load-bearing capacity and reliability of the gear, addressing the severe wear problem of gears in ball mills. In order to compensate for the negative impact of misalignment, Zhang et al [13] proposed an involute crown modification strategy and verified its effectiveness in improving contact distribution and wear through wear depth prediction.…”