Мета. Моделювання роботи зубчастих передач змінного передавального відношення для машин технологічного призначення складених із встановлених з ексцентриситетом циліндричних зубчастих коліс. Методика. Дослідження здійснювались методами кінематичного аналізу теоретичної механіки, аналітичної геометрії, теорії зубчастих зачеплень. Результати. Отримані співвідношення, що відображають функціонування зубчастих передач із змінним передавальним відношенням у яких використовуються однакові циліндричні колеса, що встановлені з ексцентриситетом. Розроблені математичні моделі впливу кута повороту ведучого зубчастого колеса на зміну кута повороту та кутової швидкості вихідного зубчастого колеса багатопарної зубчастої передачі змінного передавального відношення. Запропоновано для підвищення рівня технологічності виготовлення передач із змінним передавальним відношенням використовувати попарно встановленні з ексцентриситетом два однакових циліндричні зубчасті колеса замість еліптичних коліс. Запропоновано для забезпечення працездатності зубчастої передачі використовувати циліндричні зубчасті колеса, що виготовлені із зміщенням. Коефіцієнт зміщення повинен бути однаковим для зубчастих коліс передачі і мати від’ємне значення. Доцільно використовувати зубчасті колеса із непарною кількістю зубців. Наукова новизна. Встановлено, що ексцентрично встановлені циліндричні зубчасті колеса в зубчастій передачі мають центроїди еліптичної форми. Визначена важлива характеристика зубчастої передачі, складеної із двох однакових ексцентрично встановлених циліндричних зубчастих коліс, яка полягає в тому, що в будь-якому кутовому положенні зубчастих коліс пряма лінія, яка з’єднує центри ділильних кіл зубчастих коліс проходить через точку, що ділить міжосьову лінію зубчастої передачі навпіл. Запропоновано для визначення співвідношення між вхідною та вихідною кутовими швидкостями використовувати процедуру диференціювання неявних функцій. Отримано математичні моделі, що визначають змінний кут повороту вихідного зубчастого колеса, перемінне передавальне відношення багатопарної передачі та рівняння еліптичних центроїд ексцентрично встановлених циліндричних зубчастих коліс у параметричному та канонічному вигляді . Практична значущість. Розроблені науково-обгрунтовані рекомендації для практичного застосування зубчастих передач із змінним передавальним відношенням, складених із однієї або декількох пар однакових циліндричних зубчастих коліс встановлених у передачі з ексцентриситетом, для повної реалізації функціональних можливостей машин технологічного призначення, що проявляються у робочих циклах з нерівними рухами їх виконавчих елементів.
1. Neil Sclater, Nicholas P. Chironis, Mechanisms and Mechanical Devices Source Book, McGraw-Hill Inc. 2001. – 525 р.
2. Fangyan Zheng, Lin Hua, Xinghui Han, Bo Li and Dingfang Chen. Synthesis of indexing mechanisms with non-circular gears. Mechanism and Machine Theory.- 2016 (105). р.108–128. http://dx.doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2016.06.019.
3. Yaxin Yu, Jikun Liu, Bingliang Ye, Gaohong Yu, Xuejun Jin, Liang Sun and Junhua Tong. Design and Experimental Research on Seedling Pick-Up Mechanism of Planetary Gear Train with Combined Non-circular Gear Transmission. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2019. - 32:49. https://doi.org/10.1186/s10033-019-0357-3.
4. Приходько А.А. Кинематический аналіз планетарного зубчатого механизма преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное. / А.А.Приходько, А.И.Смелягин. //Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2016. - №12. – С.21-27.
5. The 2.0l FSI engine with turbocharger. Design and function. Self-study programme 337. Volkswagen. [Електронний ресурс]. 2015. 16 р. Режим доступу: http://www.volkspage.net/technik.
6. Faydor L. Litvin. Noncircular Gears. Design And Generation / Faydor L. Litvin, Alfonso Fuentes-Aznar, Ignacio Gonzalez-Perez, Kenichi Hayasaka. Cambridge University Press, 2009. - 204 p.
7. T.Hasse. Unrundgetriebe mit deckungsgleichen unrunden zahnradern fur typische getriebeaufgaben / Design of gear drives with congruent non-circular gear. Konstruction. November/Desember. 11/12. - 2000. - 64-69 p.
8. D. Mundo. Use of Non-Circular Gears in Pressing Machine Driving Systems / [Електронний ресурс] / D. Mundo, G. A. Danneli. Режим доступу: http://www. wseas. us/e-library/ conferences/ udine2004/ papers/ 483-172.pdf.
9. Литвиняк Я.М. Технологічні аспекти процесу радіально-колового нарізання циліндричних зубчастих коліс з динамічною зміною швидкості різання. / Я.М. Литвиняк // Вісник Національного університету «Львівська політехніка»: Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль у машинобудуванні та приладобудуванні. – Львів: Видавництво Львівської політехніки. ‑ 2012. № 729– С. 19–25.
10. Карпов А.П. Снижение виброактивности зубчастых передач применением асиметричной функции передаточного отношения. / А.П.Карпов, П.Л.Носко, П.В.Филь, Г.А.Бойко // Вісник НТУ "ХПІ". Проблеми механічного приводу. - 2016. - № 23 (1195). – С.72-77.
11. Падалко А.П. Зубчатая передача с некруглым колесом. / А.П.Падалко, Н.А.Падалко. / Теория Механизмов и Машин. - 2013. - Том 11 - №2. -. С. 89-96.
12. Легета Я.П. Аналітичний опис центроїд та побудова профілю некруглих зубчастих коліс. / Я.П.Легета // Сучасні проблеми моделювання. 2016. – Вип. 7. – С. 87-92.
13. Легета Я. Геометричне моделювання центроїд некруглих зубчастих коліс за передавальною функцією. / Я.Легета, О.Шоман // Науковий журнал: МНУ імені В.О.Сухомлинського. Геометричне моделювання та інформаційні технології. – 2016. - №2. – С. 59-63.
14. Кіницький Я.Т. Теорія механізмів і машин. – К.: Наукова думка. 2002 – 660 с.