Аналіз напружено-деформованого стану контактуючих елементів гідропередач для перспективних танкових трансмісій за варіювання та збурення форми поверхонь та властивостей матеріалів тіл

Abstract

У статті описано дослідження напружено-деформованого стану і контактної взаємодії елементів гідропередач для перспективних танкових трансмісій. При цьому варіюється форма бігової доріжки та кулькового поршня радіальної гідрооб’ємної передачі, а також жорсткість поверхневих шарів цих елементів. Спостерігається зміна форми та розмірів області контакту поршня та бігової доріжки гідрооб’ємної передачі. Разом із тим змінюється розподіл контактного тиску, його характер та максимальні значення. Установлено, що за певних варіантів конструктивного виконання овальна форма області контакту трансформується у скруглений прямокутник, гантелевидну фігуру або у дві ізольованих області. У свою чергу, це чинить значний вплив на напружено-деформованого стан кулькового поршня та статорного кільця гідрооб’ємної передачі. Шляхом варіювання зазначених параметрів установлені залежності від них характеристик міцності. Такі закономірності є основою для обґрунтування прогресивних технічних рішень гідрооб’ємних передач за критеріями міцності, довговічності та навантажувальної здатності. Розроблена параметрична модель має властивість розширення на різні інші параметри. Це дає можливість формувати спеціалізовані бази даних. У цих базах концентрується інформація про залежність характеристик міцності гідрооб’ємних передач від тих чи інших параметрів. Відповідно, можливе розв’язання оберненої задачі про обґрунтування раціональних технічних рішень гідрооб’ємних передач. Розроблений підхід може бути розповсюджений на широкий клас елементів конструкцій.

The paper describes the study of the stress-strain state and of the contact interaction of hydraulic transmission elements for advanced tank transmissions. The shape of the treadmill and the ball piston of the radial hydraulic volume transmission, as well as the stiffness of the surface layers of these elements, are varied. A change in the shape and size of the contact area between the piston and the raceway of the hydrovolumetric transmission is observed. At the same time, the distribution of contact pressure, its nature, and maximum values change. It has been established that in certain design variants, the oval shape of the contact area is transformed into a rounded rectangle, a dumbbell-shaped figure, or two isolated areas. This, in turn, has a significant impact on the stress-strain state of the ball piston and stator ring of the fluidized bed transmission. By varying these parameters, the dependence of strength characteristics on them was established. Such regularities are the basis for substantiating advanced technical solutions for hydraulic volumetric gears in terms of strength, durability, and load capacity. The developed parametric model has the property of being extended to various other parameters. This makes it possible to create specialized databases. These databases concentrate information on the dependence of the strength characteristics of hydraulic-volume gears on certain parameters. Accordingly, it is possible to solve the inverse problem of substantiating rational technical solutions for hydraulic gears. The developed approach can be extended to a wide class of structural elements.