<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Vestnik of Don State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Don State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Донского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1992-5980</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">577</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/1291</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Technical sciences</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Contact pressure analysis under static loading of elliptical and involute gears</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Анализ контактных давлений при статическом нагружении зубчатых передач эллиптического и эвольвентного типа</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Луконин</surname>
       <given-names>Артём Юрьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Lukonin</surname>
       <given-names>Artem Юрьевич</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>artem.lukonin@yandex.ru</email>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2013-10-15T00:00:00+04:00">
    <day>15</day>
    <month>10</month>
    <year>2013</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2013-10-15T00:00:00+04:00">
    <day>15</day>
    <month>10</month>
    <year>2013</year>
   </pub-date>
   <volume>13</volume>
   <issue>5</issue>
   <fpage>131</fpage>
   <lpage>136</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/577/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/577/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Описано численное решение задачи упругого контакта двух зубьев косозубой цилиндрической передачи с круговым профилем зубьев в торцевом сечении. Задача решается с помощью программной системы конечноэлементного анализа ANSYS. Сформулированы принципы построения геометрической и конечноэлементной модели зацепления двух зубьев эллиптической передачи. Проведено тестирование конечноэлементной модели по интегральным критериям. Показано поверхностное распределение контактных давлений на рабочей поверхности зуба. Проводится сравнение максимальных контактных давлений в эллиптической и эвольвентной передачах. При решении тестовых задач установлено, что контактные давления в эллиптической передаче с круглым зубом распределяются неравномерно. На периферии пятна контакта располагаются концентраторы напряжений — здесь поверхностное давление может быть выше, чем максимальное давление в эвольвентной передаче.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The numerical solution to the problem of the elastic contact between two teeth of the helical gear with circular tooth profile in the face section is described. The problem is solved with the software system of finite element analysis ANSYS. Principles of geometry and finite element model of two elliptical gear teeth engagement are formulated. Testing of the finite element model using the integrated criteria is held. The surface distribution of contact pressure on the tooth working face is shown. The maximum contact pressure in the elliptical and involute gears is compared. In the testing tasks solution, it was found that the distribution of contact pressure in an elliptical gear with a circular tooth is uneven. At the periphery of the contact patterns, stress concentrators are located — the surface pressure may be higher than the maximum pressure in the involute gear here.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>эллиптическая зубчатая передача</kwd>
    <kwd>эвольвентная зубчатая передача</kwd>
    <kwd>контактные давления</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>elliptical gear</kwd>
    <kwd>involute gear</kwd>
    <kwd>contact pressures</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p> ВведениеЗубчатая передача, у которой в нормальном сечении зуб имеет эллиптический профиль, предложена в [1]. В этой передаче контактирующие поверхности согласованы лучше, чем в эвольвентной передаче и в передаче Новикова. Поэтому в работе [2] предполагается, что площадь пятна контакта в ней больше, чем в перечисленных передачах, и, как следствие, контактные давления меньше. На основании такого предположения в статье [2] контактная задача двух зубьев сводится к задаче статического нагружения зуба с эллиптическим профилем некоторой усреднённой по пятну контакта системой сил. Результаты расчёта в статье [2] позволяют сделать вывод: «Расчёты на контактную прочность нового зубчатого зацепления показывают, что зубья с эллиптическим профилем выдерживают контактную прочность, в 10—12 раз превышающую прочность эвольвентных передач». Данное утверждение справедливо подвергается критике в статье [3], поскольку предложенная модель решения контактных задач очень груба. Поэтому для уточнения результатов исследования контактной нагруженности передач эллиптического типа была разработана трёхмерная контактная конечноэлементная (КЭ) модель зацепления зубьев эллиптического типа и исследованы контактные давления при статическом нагружении передачи. Исследования проводились с помощью программной системы КЭ анализа ANSYS. Необходимость применения КЭ анализа обусловлена тем фактом, что решение контактных задач для согласованных поверхностей возможно только численными методами [4]. Полученные результаты сравниваются с контактными давлениями в эквивалентной по модулю зуба и передаточному числу эвольвентной передаче.В данной статье понятия «давление» и «напряжение» эквивалентны друг другу. Под напряжениями понимаются напряжения, нормальные к контактной поверхности зуба, которые по своей сути являются давлениями.Описание конечноэлементной модели Геометрическая модель зуба представляет собой собственно зуб эллиптического профиля на массивном основании. В модели зацепления рабочие поверхности зубьев вводятся в контакт, а поверхности основания используются для задания граничных условий.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Зубчатая передача : патент 2057267 Рос. Федерация : F16H 1/24 / Г. П. Гребенюк. - № 93013849/28 ; заявл. 07.04.93 ; опубл. 27.03.96, Бюл. № 7. - 4 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zubchataya peredacha : patent 2057267 Ros. Federatsiya : F16H 1/24 / G. P. Grebenyuk. - № 93013849/28 ; zayavl. 07.04.93 ; opubl. 27.03.96, Byul. № 7. - 4 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Андросов, А. А. Зубчатые передачи с эллиптическим профилем зуба как элемент научно-технического прогресса в машиностроении / А. А. Андросов, Г. П. Гребенюк // САПР и графика - 2005. - № 8. - С. 94-96.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Androsov, A. A. Zubchatye peredachi s ellipticheskim profilem zuba kak element nauchno-tekhnicheskogo progressa v mashinostroenii / A. A. Androsov, G. P. Grebenyuk // SAPR i grafika - 2005. - № 8. - S. 94-96.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Попов, А. П. Передачи Новикова: вымыслы и реальность / А. П. Попов // Редукторы и приводы - 2007. - № 1, 2 (08). - С. 41-45.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Popov, A. P. Peredachi Novikova: vymysly i real'nost' / A. P. Popov // Reduktory i privody - 2007. - № 1, 2 (08). - S. 41-45.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Джонсон, К. Механика контактного взаимодействия / К. Джонсон. - Москва : Мир, 1889. - 510 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dzhonson, K. Mekhanika kontaktnogo vzaimodeystviya / K. Dzhonson. - Moskva : Mir, 1889. - 510 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Научно-технический центр АПМ [Электронный ресурс] / НТЦ АПМ. - Режим доступа : http://www.apm.ru/rus/ (дата обращения 09.03.13).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Nauchno-tekhnicheskiy tsentr APM [Elektronnyy resurs] / NTTs APM. - Rezhim dostupa : http://www.apm.ru/rus/ (data obrashcheniya 09.03.13).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
