Проведено експериментальні дослідження міцності на втомленість зубчатих коліс у залежності від фінішної обробки зубів, зокрема, від цементації з наступним шліфуванням та від шевінгування з наступною цементацією. Показано, що технологія обробки зубчатих коліс, яка передбачає цементацію як фінішну операцію технологічного процесу, сприяє значному збільшенню міцності на втомленість зубів передач великої потужності.

Наведено результати дослідження впливу вібраційно-відцентрового зміцнення на зносостійкість зубчастих коліс силових передач.

Раскрыты причины шлифовочных дефектов, освещены пути их устранения, рассмотрен комплекс взаимосвязанных моделей процесса, созданных на базе системного подхода. Приведено теоретическое описание кинематических, механических и теплофизических процессов, базирующееся на динамической модели абразивного инструмента, которая представляет решение основных уравнений кинематической, динамической и теплофизической моделей. Освещены процесс прерывистого шлифования, условия непрерывной правки круга, область рационального применения прерывистых кругов, условия стабилизации режущей способности шлифовальных кругов. Предложены формализованные модели прогнозирования съема металла, износа инструмента, параметров качества поверхностного слоя при шлифовании зубчатых колес.

Для створення передач з двоопукло-ввігнутими зубцями з підвищеною навантажувальною здатністю розроблено математичну модель таких передач, нарізаних інструментом з узагальненим вихідним контуром, поздовжня форма яких окреслена довільно плоскою кривою, що розташована під довільним кутом до початкової площини коліс, що нарізають. Визначено критерії працездатності залежно від геометрії вихідного контуру інструмента та поздовжньої форми зубців. Розроблено диференціальні рівняння синтезу геометрії вихідного контуру за заданими геометро-кінематичними критеріями. Синтезовано вихідні контури з постійним значенням відносної зведеної кривизни, зокрема такі, що забезпечують позаполюсне зачеплення, а також вихідні контури, окреслені відрізками дуг кіл. Визначено поздовжню кривизну та ширину зубців за умови рівноміцності двоввігнутих і двоопуклих зубців за напругами згину. Проведено порівняльний аналіз синтезованих та квазіевольвентних передач за критеріями працездатності.

Для создания передач с двухокругло-ввогнутыми зубцами с повышенной нагрузочной способностью разработана математическая модель таких передач, нарезанных инструментом с обобщенным входным контуром, продольная форма которых очерчена достаточно плоской кривой, размещенной под произвольным углом к начальной плоскости нарезающих колес. Определены критерии трудоспособности в зависимости от геометрии входного контура инструмента и продольной формы зубцов. Разработаны дифференциальные уравнения синтеза геометрии входного контура по заданным геометро-кинематическим критериям. Синтезированы входные контуры с постоянным значением относительной сводной кривизны, в том числе такие, которые обеспечивают внеполюсное сцепление, а также входные контуры, очерченные отрезками дуг окружностей. Определены продольная кривизна и ширина зубцов в условиях одинаковой твердости двухвогнутых и двухокруглых зубцов по напряжениям сгиба. Проведен сравнительны анализ синтезированных и квазиэвольвентных передач по критериям трудоспособности.

Охарактеризовано класичні та сучасні верстати різьбо- та зубообролювальної групи. Наведено інформацію про їх основне призначення, засади кінематичної настройки, типові кінематичні структури, технічні характеристики, а також конструкції оригінальних пристосувань і систем керувань. Описано зубофрезерні, зубодовбальні та зубошліфувальні верстати.

Охарактеризованы классические и современные станки режуще- и зубообрабатывающей групп. Приведена информация об их предназначении, основах кинематической настройки, типовых кинематических структурах, технических характеристиках, а также конструкции оригинальных приспособлений и систем управления. Описаны зубофрезерные, зубодолбежные и зубошливовальные станки.

Предложена методика расчета профиля оригинального инструмента, который применяется для образования впадин косозубых колес. Получены простые формулы, по которым легко составить программу для ЭВМ. Точность обработки соответствует требованиям чертежа. Это доказывает правильность расчета.

Рассмотрены вопросы интерактивного управления геометрией зубьев зубчатых колес. Разработаны математический аппарат и программа для управления формой исходного контура производящей поверхности реечного типа и геометрией рабочих участков контактирующих зубьев.

Наведено опис ефективного методу чистового зміцнювального оброблення робочих поверхонь зубчастих коліс.

Ключ. слова: прецизионная ковка, закалка, сталь 42CrMo4, шестерня, математическая модель, структура
Індекс рубрикатора НБУВ: К500.145.55 + К651.400.145.5

Рубрики:

Технологія виробництва зубчастих коліс

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены методы структурного анализа материала зубчатых колес. Предложена зависимость дефектов от качества обработки материала. Рассмотрены методы контроля зубчатых колес.

Рассмотрены вопросы повышения эффективности шлифования высокоточных зубчатых колес 3 - 4-ой степени точности, основанной на использовании инструмента из сверхтвердых материалов. Исследована работоспособность тарельчатых шлифовальных кругов из кубического нитрида бора на различных связках и даны рекомендации по их применению при зубошлифовании.

Наведено закономірності утворення зрізів зубцями дискового інструмента, встановленого з ексцентриситетом на інструментальній оправці під час нарізання прямозубих зубчастих коліс за допомогою методу обкочування для теоретичного визначення складових сил різання у випадку прогнозування впливу конструктивно-технологічних факторів процесу на параметри стійкості інструмента та точності зубчастих коліс.

Наведено результати аналітичного дослідження процесу формування поверхневого шару. Проаналізовано силу зсуву поверхневого пластичного деформування від факторів процесу та висоти мікронерівностей у проявах віброколивань і статичного тиску в системі.

Рассмотрена отделочно-упрочняющая обработка зубьев цилиндрических зубчатых колес при помощи накатного инструмента, выполненного в виде однополостного гиперболоида.

Наведено закономірності формоутворення зубців евольвентного профілю дисковим інструментом, встановленим з ексцентриситетом на інструментальній оправці під час нарізання прямозубих зубчастих коліс способом радіального формоутворення. Одержані математичні моделі забезпечують прогнозування впливу конструктивних чинників процесу на технологічні параметри виготовлення циліндричних зубчастих коліс.

На базі результатів теоретичних досліджень визначено дійсний профіль бокових поверхонь зубців циліндричних коліс, який одержано у процесі зубофрезерування черв'ячними фрезами. Наведено методику профілювання робочих поверхонь зубців і визначено похибку передаточного числа залежно від похибки профіля зубців коліс передачі.

Решена задача определения исходных инструментальных поверхностей при обработке сегмента большого колеса внутреннего зацепления набором дисковых фрез.

Розроблено загальну геометричну модель профілювання зубців нарізного інструменту й аналітичного опису для виготовлення циліндричних зубчастих коліс та інтерактивного комп'ютерного аналізу геометро-кінематичних показників (ГКП) синтезованих передач. Запропоновано геометричну модель, яка дозволяє одержувати узагальнене аналітичне представлення вихідних контурів і поверхонь зубців коліс, нарізного інструменту, а також похідних від нього виразів ГКП циліндричних зубчастих передач на основі апроксимації профілів кривими Без'є третього порядку. На підставі геометричної моделі розроблено методику та програмний комплекс "СИНТЕЗ", який відрізняється мінімальністю стандартизованих вхідних даних про передачу, що проектується, у сукупності з координатами керуючих точок, від яких залежать вирази геометричних моделей і ГКП передачі. Запропоновано використовувати комплекс за двома напрямками - для дослідження передач зі стандартизованим профілем зубця та зберіганням існуючої технології виготовлення та для нових синтезованих передач з застосуванням нетрадиційних методів виготовлення, що базуються на високих інтегрованих технологіях. Результати наукового дослідження впроваджено в ХК "Луганськтепловоз", ДП ВО "Луганський верстатобудівний завод" для проектування циліндричних зубчастих передач приводів і трансмісій і зубонарізного інструменту, а також на кафедрі "Металорізальні верстати та інструменти" Східноукраїнського національного університету ім. В.Даля.

Обгрунтовано та реалізовано новий підхід у вирішенні питання синтезу передачі на базі 3D-моделювання з метою одержання форми бокових поверхонь контактуючих зубів зубчастої пари конічних коліс, що запезпечують якісне зачеплення. Розроблено методологію процесу виготовлення зубчастої пари 3D-моделюванням на етапі технологічної підготовки виробництва. Запропоновано математичну модель процесу формоутворення бокових поверхонь зубчастих конічних коліс з урахуванням геометрії зуборізних головок, параметрів наладок обладнання та процесу зубонарізання. Розроблено параметричні 3D-моделі зуборізних головок і заготовок та математичну модель процесу нарізання кругових зубів конічних коліс з метою одержання 3D-моделі деталі. Розроблено математичну модель контролю зачеплення. На базі розроблених алгоритмів і математичних моделей програмно реалізовано автоматизовану систему для технологічної підготовки виготовлення зубчастих конічних коліс з круговим зубом. Створено математичну 3D-модель зуборізних головок, яку запропоновано використовувати як електронний еталон під час контролю вироблених поверхонь інструменту з метою зменшення погрішності його виготовлення. Зазначено, що розрахунок параметрів наладок обладнання та проектування зуборізних головок, виконаних за допомогою автоматизованої системи, суттєво скорочують терміни на технологічну підготовку виробництва конічних коліс з круговим зубом.

Розроблено теоретичні основи силового навантаження черв'ячної фрези, на підставі яких силу різання на лезі, зубці та рейці розгллянуто залежно від параметрів зрізів і факторів процесу як змінну у часі різання просторову функцію. Одержано уточнені аналітичні залежності для розрахунку сили різання у кожній точці координатного простору з урахуванням робочих кінематичних кутів на лезах, невільного різання, тертя на контактних поверхнях зубців і торцевого перекриття у верстатному зачепленні. Запропоновано теоретичні основи розрахунку теплових потоків за інтенсивністю тертя на передніх і задніх поверхнях активних зубців і лез черв'ячної фрези та встановлено аналітичну залежність для прогнозування періоду стійкості до спрацювання зубців і лез. Розроблено модель перехідного процесу температури для дослідження сталості у динамічній тепловій системі процесу різання черв'ячною фрезою. Вперше одержано аналітичні вирази постійних часу перехідних процесів формування сили різання та наведено динамічну модель процесу різання черв'ячною фрезою з урахуванням інтенсивності невільного різання та температурних змін механічних властивостей металу заготовки. На підставі результатів комплексних досліджень обгрунтовано нову ефективну схему двопрохідного нарізання циліндричних зубчастих коліс, яка дає змогу зменшити силу різання та знизити рівень пружних коливань і вібрацій зубофрезерних верстатів, інтенсифікувати осьову подачу у 1,5 - 2 рази, а також швидкість різання на 15 - 30 % за одночасного збільшення періоду стійкості черв'ячних фрез до спрацювання та підвищення точності профілів зубчастих коліс.