NAU Harvester System
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЗНОСУ ЦИЛІНДРИЧНОГО РЕДУКТОРА ДЛЯ МОБІЛЬНОГО РОБОТА
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЗНОСУ ЦИЛІНДРИЧНОГО РЕДУКТОРА ДЛЯ МОБІЛЬНОГО РОБОТА
MODELING AND STUDY OF THE CYLINDER REDUCER WEAR FOR MOBILE ROBOT |
|
| Creator |
Невлюдов, Ігор Шакирович
Євсєєв, Владислав В’ячеславович Демська, Наталія Павлівна Салієва, Веляде Ескендерівна |
|
| Subject |
надійність; редуктор; напруження; втомна міцність; CAD/CAM/CAE; 3D модель
УДК 681.1:621.8 reliability; reducer; stress; fatigue strength; CAD / CAM / CAE; 3D model — |
|
| Description |
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.
At the design stage, attention is paid to the executive system, which is the main mechanical component of the robotic system. A malfunction or incorrect operation of one link of a mechanical system leads to a malfunction in part or in whole mechanism of robot. The common reasons for the reducers failures are defects that occur in the gear transmission (tooth breakage, breakage, surface peeling, wear and tear, plastic deformation, abrasive wear). The subject of this study is a horizontal one-stage reducer with cylindrical ends of shafts, as the most common mobile robots mechanical system. The purpose of this work is to model gear components for static and fatigue strength and to reduce the time of evaluation of the mechanical properties of each assembly unit and their aggregate, reducing the resources for its solution through the use of CAD / CAM / CAE systems. To achieve this goal it is necessary to solve the following tasks: analyzing defects arising in the gearbox; 3D model construction of parts and their assembly; simulation, calculation and analysis of the stressed-deformed state of the main components of the gear unit using the finite element method in the ANSYS automated design system. In solving the tasks the methodology of system analysis and modeling was used. As a result of the overview of the main tasks and characteristics, ANSYS modeling in SAE was carried out to check the gear components, namely the shafts, for static and fatigue strength. Thus, in order to prevent defects at the design stage, mechanical components were calculated for maximum static strength, contact strength, defined bending stresses at constant and short-term (peak) loads, and other characteristics that affected the reliability and life cycle of the component. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— |
|
| Date |
2018-07-05
|
|
| Type |
—
|
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PTZ/article/view/12892
10.18372/0370-2197.2(79).12892 |
|
| Source |
Проблеми тертя та зношування; № 2(79) (2018); 63-71
Problems of Friction and Wear; № 2(79) (2018); 63-71 Проблемы трения и изнашивания; № 2(79) (2018); 63-71 |
|
| Language |
uk
|
|