Мелкомодульные передачи механизмов приводов космических аппаратов на основе накатных зубчатых колес

• Автор: Вавилов, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение
1 Обзор существующих методов проектирования, моделирования и изготовления мелкомодульных передач пластическим деформированием
1.1 Обзор показателей качества для обеспечения работоспособности мелкомодульных зубчатых передач на этапе проектирования
1.2 Обзор способов формообразования мелкомодульных цилиндрических зубчатых колес приводов спецназначения с заданными показателями
качества
1.3 Обзор способов получения геометрии накатных зубчатых передач на этапе проектирования с использованием компьютерного моделирования процессов формообразования
1.4 Обзор параметров моделей и решателей для исследования зубчатых передач с использованием компьютерного моделирования
1.5 Выводы по главе и постановка задач исследования
2 Разработка комплексной методики проектирования накатных мелкомодульных зубчатых передач из условия обеспечения заданных показателей качества
2.1 Формирование имитационной модели накатника из условия обеспечения заданных показателей качества
2.1.1 Выбор управляющих геометрических параметров накатника нарезаемого стандартным инструментом
2.1.2 Разработка способа построения геометрического профиля накатного инструмента в САЕ средах
2.2 Разработка алгоритма учета влияния геометрии профиля зубчатого
колеса на диаметр заготовки для накатывания

2.3 Разработка методики проектирования накатных мелкомодульных цилиндрических зубчатых передач приводов спецназначения с заданными показателями качества
2.3.1 Формирование перечня требований к выбору технологических параметров накатывания зубчатых колес с заданными показателями качества
2.3.2 Формирование перечня требований к выбору режимов приработки быстроходной ступени зубчатого привода специального назначения
2.4 Вывод
3 Апробация комплексной методики проектирования мелкомодульных зубчатых передач с заданными показателями качества
3.1 Имитационное моделирование процесса формообразования цилиндрических зубчатых колес с заданными показателями качества на
этапе проектирования
3.2 Экспериментальные исследования процесса формообразования накатных мелкомодульных зубчатых передач спроектированных по предлагаемой методике
3.3 Исследование характеристик зубчатой пары с использованием
накатных зубчатых колес, накатанных по предложенной методике
3.4 Оценка адекватности вычислительного эксперимента
3.5 Вывод
Заключение
Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ
Широкий спектр применений зубчатых передач порождает разнообразие требований к их свойствам. В свою очередь это влечет за собой разнообразие применяемого инструментально-технологического обеспечения, выбор которого должен в максимальной степени удовлетворять конкретному набору требований к передаче. Общим требованием для всех передач является обеспечение работоспособности с заданной вероятностью безотказной работы. Однако и здесь различия в реальных условиях работы и расчетный ресурс, от единиц минут до десятков лет, требуют выбора конкретной совокупности средств реализации, начиная с определения адекватных техническому заданию на проектирование геометро-кинематических параметров передачи. Этот подход обусловлен тем, что геометрия профилей контактирующих пар определяет характер взаимодействия зубьев при передаче нагрузки и, следовательно, интенсивность их изнашивания, а в конечном итоге и ресурс работы.
Наиболее остро перед разработчиками стоит проблема обеспечения длительного ресурса эксплуатации зубчатых передач специального назначения, начиная со стадии проектирования.
Полиструктурная технология проектирования технических систем, в основе которой лежит максимальное использование накопленных знаний об объекте проектирования с корректировкой набора расчетных моделей на каждой ступени итерационного процесса соответственно изменяющемуся представлению об этом объекте, позволяет минимизировать затраты на создание передачи с заданными показателями качества. Технологические факторы в этой проектной системе рассматриваются экспертно как некая данность, изменяемая на основе «функциональных сит».
Проведенные исследования показали, что при прочих равных условиях (материалы и их состояние, нагрузка, смазка, среда) износ зубьев определяется характером их взаимодействия, задающим развитие процесса приработки и
На Рис. 1.17 представлена кривая напряжения-деформации. Нагружение с 1 по 6 точку такое же, как и при изотропном упрочнении: 0-1 нагрузка до предела текучести; 1-2 нагрузка; 2-3 разгрузка; 3-2 нагрузка; 2-4 нагрузка; 4-5-6 разгрузка. Как и при изотропном упрочнении, напряжения в точке 1 равны пределу текучести Су и напряжения в точках 2 и 4 выше предела текучести в следствии упрочнения. В отличии от изотропного упрочнения напряжения в точке 5 равны 05 = 0.1 - 2ау. При дальнейшем растяжении образца до точки 7, при разгрузке в точку 8 напряжения текучести в этой точке при перемене знака нагружения составят = о7 - 2сгу. Иными словами при кинематическом упрочнении увеличение предела текучести на растяжение сопровождается соответствующим уменьшением предела текучести на сжатие, что представляет собой проявление так называемого эффекта Баушингера (Рис. 1.17).
Для большинства материалов модель кинематического упрочнения дает более точный результат при нагружении/разгружении, чем модель изотропного упрочнения. Тем не менее, для циклических нагрузок модель кинематического упрочнения не показывает адекватных результатов ни циклического упрочнения, ни циклического разупрочнения.
В работе [65] представлена комбинированная модель изотропного и кинематического упрочнения. На рисунке представлен материал с высоконелинейным упрочнением. Первая часть на кривой представляет почти полностью изотропное упрочнение, но после небольших пластических деформаций переходит в кинематическое упрочнение. Основная гипотеза совмещенной модели заключается в таком поведении, при котором основная часть упрочнения аппроксимируется константами уравнения кинематического упрочнения с суперпозицией начального изотропного упрочнения.