Моделирование многокоординатного формообразования фрезерованием зубьев гиперболоидных зубчатых колес двойной кривизны

• Автор: Печенкин, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 117 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние вопроса. Цели работы и задачи исследований.
1.1. Конструктивные особенности зубчатых колес.
1.2. Методы формообразования сложнопрофильных поверхностей резанием и проектирование режущего инструмента.
1.3. Особенности формообразования зубьев зубчатых передач.
1.4. Технологические трудности изготовления зубьев гиперболоидных зубчатых колес.
1.5. Цель работы и задачи исследований.
Глава 2. Моделирование направляющей и производящей линий при формообразовании боковой поверхности зубьев
2.1. Определение направляющей линии при формообразовании боковой поверхности зубьев.
2.2. Определение производящей линии криволинейного модифицированного профиля зубьев.
2.3. Геометрическое моделирование гиперболоидного зубчатого колеса с зубьями двойной кривизны.
Выводы по главе.
Глава 3. Математическая модель кинематики формообразования боковой поверхности зубьев при пятикоординатной обработке на станках с ЧПУ
3.1. Расчет геометрии формообразуемой поверхности зубьев при пятикоординатной обработке.
3.2. Определение ориентации инструмента при пятикоординатной обработке зубьев
Выводы по главе.
Глава 4. Технология и инструмент для формообразования зубьев
4.1. Разработка способа предварительного фрезерования зубьев 77 модульными зуборезными фрезами.
4.2. Разработка инструмента для формообразования профильно- 81 модифицированных зубьев
4.3. Практическая реализация формообразования зубьев на станке с 86 ЧПУ
Выводы по главе.
Основные результаты и выводы по работе
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Развитие современной техники предъявляет все возрастающие требования к зубчатым передачам. Постоянное увеличение частот вращения, передаваемых нагрузок, необходимость снижения габаритных размеров требует разработки новых или совершенствование старых зубчатых зацеплений.
В области передаточных чисел от 1 до 4 применяют винтовую цилиндрическую передачу, однако взаимодействие боковых поверхностей зубьев такой передачи происходит не по линии, а в точке [64], поэтому из-за низкой нагрузочной способностью и повышенного скольжения в зацеплении такие передачи имеют ограниченное применение [72]. В виду отсутствия силовой передачи в диапазоне передаточных чисел от 1 до 4 применяют две пары колес: коническую и цилиндрическую [96]. Однако, у таких передач на скрещивающихся осях линейный характер контакта возможен только при определенном выборе углов наклона зубьев и работе одной стороной зуба [128], длина зубьев колеса ограничена вследствие подрезания и заострения зубьев [58], что позволяет ее применять только в малонагруженных цепях [81]. Гиперболоидная зубчатая передача может быть использована в силовых приводах. [88].
Поверхности вида однополостной гиперболоид вращения, как и гиперболоидные зубчатые колеса, нарезаемые на заготовках такого вида, теоретически известны достаточно давно. Однако, из-за различных технологических сложностей проблема изготовления гиперболоидной зубчатой передачи до настоящего времени не решена [65].
В ряде случаев имеющиеся виды зацеплений перестают удовлетворять предъявляемых к ним требованиям [110, 10].
В то же время, известно большое количество исходных контуров зубьев зубчатых колес, однако применяется незначительная их часть. Одним из основных факторов, сдерживающих применение разнообразных исходных

Вместе с тем, постоянное совершенство зубообрабатывающего оборудования, более широкое использование многокоординатных станков с ЧПУ в том числе и для обработки зубчатых колес позволит устранить технологические трудности изготовления модифицированных профилей боковой поверхности зуба, в том числе и сложно-профильных. В работе [16] подчеркивается необходимость более широкого использования оборудования с ЧПУ, позволяющего получить любые криволинейные профили модифицированных зубьев.
1.4. Технологические трудности изготовления зубьев гиперболоидиых зубчатых колес.
Известно, что существующая возможность изменения межосевого угла применительно к передачам с перекрещивающимися осями значительно увеличивает многообразие таких передач. Это количество увеличивается многократно при добавлении связанных с этими типов передач, варианты профилей зубьев и методы изготовления [120]. Указанное обстоятельство предопределило конструктивное многообразие видов передач со скрещивающимися осями.
При изготовлении на традиционных зубофрезерных станках зачастую заменялись более простыми. Так, например, до сих пор в ГОСТ 16530-83 «Передачи зубчатые. Термины, определения и обозначения» к гиперболоидным передачам первого рода относят: червячную передачу, спироидную передачу, гипоидную передачу и винтовую передачу. У всех перечисленных выше видов передач происходит замена гиперболоидной аксондной поверхности на приближенную, что ухудшает эксплуатационные качества таких передач [18,41]. В работе [41] было предложено назвать точными гиперболоидными такие передачи, у которых начальные поверхности являются гиперболоидными аксоидами и квазигиперболоидными передачами такие, у которых начальные поверхности отличаются от