image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 5-6 2021

Бурение

01.5-6.2021 10:00 Особенности кинематики зубчатого циклоидального зацепления
Одним из перспективных видов гидравлических машин, находящих все более широкое применение в нефтегазовом комплексе, являются одновинтовые насосы и двигатели, относящиеся к классу роторных объемных машин с внутренним циклоидальным зацеплением рабочих органов, известных под названием «винтовой героторный механизм». Для разработки теории рабочего процесса, оптимизации геометрических параметров и практики применения одновинтовых гидромашин, а также героторных насосов и гидромоторов с плоским циклоидальным зацеплением большое значение имеют вопросы кинематики рабочих органов, оказывающие влияние как на энергетические характеристики машин, так и на показатели их долговечности, обусловленные фрикционным износом сопряженных поверхностей ротора и статора.
В статье представлен численный метод расчета точек касания циклоидальных профилей героторного механизма на основе приложения MATLAB, позволяющий проводить всесторонний геометрический и кинематический анализ циклоидального зацепления.
Проанализированы графики скоростей точек касания циклоидальных профилей и их зависимости от геометрических параметров, из числа которых наибольшее влияние на изменение скоростей точек касания оказывают кинематическое отношение и коэффициент внецентроидности.
Рассмотрена классификация геометрических и кинематических углов героторного механизма с циклоидальным профилем зубьев. Исследованы зависимости между геометрическими и кинематическими углами для общего случая образования циклоидального профиля со смещением исходного контура рейки.
Исследование показало, что суммарная скорость скольжения контактных точек в любом сечении героторного механизма является постоянной величиной, не зависящей от фазы зацепления, что дает возможность рассматривать данный параметр как интегральный трибологический показатель взаимодействия сопряженных профилей рабочих органов.
Авторами статьи предложен безразмерный коэффициент, равный отношению расстояния от полюса наиболее удаленной точки контакта к контурному диаметру рабочих органов, выражающий влияние геометрических параметров на максимальную относительную скорость скольжения циклоидальных профилей.
Ключевые слова: героторный механизм, винтовой забойный двигатель, циклоидальное зацепление, профиль рабочих органов, особенности геометрии и кинематики.
Ссылка для цитирования: Балденко Ф.Д., Яо Ян. Особенности кинематики зубчатого циклоидального зацепления // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2021. № 5–6. С. 12–21.


← Назад к списку


im - научные статьи.