Вероятностный анализ усталостной прочности эпицикла колесного редуктора троллейбуса

Abstract

Выполнено комплексное исследование усталостной прочности обода эпицикла в опасных сечениях с учетом концентрации напряжений в галтелях зубьев, циклически переменных деформаций растяжения и изгиба обода, а также изгиба зубьев. Установлено, что эквивалентные напряжения в галтелях с обеих сторон зуба на стадиях разгона троллейбуса и электродинамического торможения практически одинаковы и могут превышать предел выносливости обода при вероятности неразрушения Р>70 %, что приводит к известным из практики случаям усталостного разрушения эпицикла планетарных колесных редукторов (ПКР). На основании статистической теории Серенсена-Когаева подобия усталостного разрушения разработана методика расчета и получена вероятностная оценка прочности тонкостенного обода ПКР. Обоснованы практические рекомендации по увеличению ресурса эпицикла ПКР технологическими методами.

The complex research of fatigue durability of a rim of an epicycle in dangerous sections taking into account concentration of tension in the fillets of teeth, cyclically variable deformations of stretching and a bend of a thin-walled rim and also bend of teeth is executed. It is established that equivalent tension in the fillet on both sides of tooth at stages of speed-up of the trolleybus and electro-dynamic braking are almost identical and can exceed a limit of endurance of a rim at probability of not destruction P>70 % that is confirmed by the cases of fatigue failure of an epicycle of the planetary wheel gearbox (PWG), known from practice. On the basis of the statistical theory of similarity of fatigue failure of Serensen-Kogayev the calculation procedure is developed and probabilistic assessment of durability of a rim of PWG is executed. Practical recommendations about increase in a resource of an epicycle of PWG are proved by technological methods.

Виконано комплексне дослідження утомної міцності ободу епіциклу в небезпечних перерізах з урахуванням концентрації напружень в галтелях зубців, циклічно змінних деформацій розтягування й вигину ободу, а також вигину зубців. Встановлено, що еквівалентні напруження в галтелях з обох сторін зубця на стадіях розгону та електродинамічного гальмування тролейбуса практично однакові і можуть перевищувати межу витривалості ободу при ймовірності неруйнування Р>70%, що спричиняє відомі із практики випадки втомного руйнування епіциклу планетарних колісних редукторів (ПКР). На підставі статистичної теорії Серенсена-Когаева подібності втомного руйнування розроблено методику розрахунку та отримано імовірнісну оцінку міцності тонкостінного ободу ПКР. Обґрунтовано практичні рекомендації щодо збільшення ресурсу епіциклу ПКР технологічними методами.