Основы синтеза пространственных неэвольвентных зубчатых передач на базе цилиндрического эвольвентного исходного звена в обобщающих параметрах

• Автор: Цуканов, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 344 с. : ил.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Особенности синтеза схем пространственных неэвольвентных зубчатых передач на базе цилиндрического исходного звена (концепция общего подхода)
1.1.1. Схемы передач с перекрещивающимися геометрическими осями. -
1.1.2. Схемы передач с пересекающимися геометрическими осями
1.1.3. Системы координат, применяемые при синтезе передач,
и матрицы их преобразования
1.2. Способы образования сопряженных зацеплений цилиндроконических передач. Достоинства неэвольвентного зацепления
1.3. Методы управления качественными показателями зацеплений цилиндро-конических зубчатых передач
ВЫВОДЫ по разделу
2. ОСНОВЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА НЕЭВОЛЬВЕНТНЫХ ЗАЦЕПЛЕНИЙ НА БАЗЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЭВОЛЬВЕНТНОГО ИСХОДНОГО ЗВЕНА В ОБОБЩАЮЩИХ ПАРАМЕТРАХ
2.1. Обобщающие параметры неэвольвентных зацеплений
2.2. Принципы синтеза зацеплений и управления их качественными показателями на стадии синтеза. Понятия об обобщенной
и локальной областях существования зацепления
2.3. Особенности расчета областей существования зацеплений
на базе исходного звена с внутренними и внешними зубьями
2.4. Математическое обеспечение геометрического синтеза зацеплений
в виде функций их обобщающих параметров
2.4.1. Общие уравнения поверхности и линии зацепления
2.4.2. Общие уравнения неэвольвентной поверхности зубцов, их мгновенных линий контакта и активных действующих линий
2.4.3. Общие зависимости для определения главных кривизн
и главных сечений неэвольвентной поверхности зубцов
2.4.4. Общие уравнения граничных линий обобщенной и локальной областей существования зацепления
2.4.5. Условие отсутствия интерференции вершин зубцов
во внутреннем зацеплении
2.5. К расчету координат точек переходной поверхности зубьев
2.6. Методология приведения неэвольвентного зацепления
к эвольвентному при синтезе в обобщающих параметрах
2.6.1. Приведение неэвольвентного зацепления к эвольвентному
в торцовых сечениях исходного (огибаемого) звена
2.6.2. Приведение неэвольвентного зацепления к эвольвентному
в торцовых сечениях огибающего звена
РЕЗУЛЬТАТЫ по разделу
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИЙ ОБЛАСТЕЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ И КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НЕЭВОЛЬВЕНТНЫХ ЗАЦЕПЛЕНИЙ В ОБОБЩАЮЩИХ КООРДИНАТАХ
3.1. Функции граничных линий обобщенной и локальной областей существования неэвольвентного зацепления
3.2. Функции коэффициента перекрытия и коэффициента размещения полюса зацепления в зоне двухпарного касания зубцов
3.3. Функции геометрических показателей контакта
3.3.1. Суммарная длина контактных линий
3.3.2. Угол между главными нормальными сечениями и приведенный радиус кривизны контактирующих поверхностей

3.3.3. Размеры и положение мгновенной площадки контакта
3.4. Функции кинематических показателей контакта
3.4.1. Составляющие касательных контактных скоростей по осям мгновенной площадки контакта
3.4.2. Коэффициенты скольжения поверхностей зубцов
3.5. К определению рациональной части обобщенной области существования неэвольвентного зацепления
3.6. Влияние погрешностей изготовления и монтажа передач
на качество неэвольвентных зацеплений
РЕЗУЛЬТАТЫ и ВЫВОДЫ по разделу
4. К СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ НАГРУЗОЧНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НЕЭВОЛЬВЕНТНЫХ ЗАЦЕПЛЕНИЙ НА СТАДИИ СИНТЕЗА
В ОБОБЩАЮЩИХ ПАРАМЕТРАХ
4.1. К расчету сил, действующих в зацеплениях
4.2. К оценке контактных напряжений в зацеплениях
4.3. К оценке напряжений изгиба зубьев
ВЫВОДЫ по разделу
5. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИНТЕЗА НЕЭВОЛЬВЕНТНЫХ ПЕРЕДАЧ НА БАЗЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЭВОЛЬВЕНТНОГО ИСХОДНОГО ЗВЕНА В ОБОБЩАЮЩИХ ПАРАМЕТРАХ
5.1. Алгоритм расчета обобщенной и локальной областей существования неэвольвентного зацепления
5.2. Общая методика расчета геометро-кинематических и нагрузочных показателей зацеплений и геометрических параметров передач
5.3. Особенности геометрического расчета передач с плоским колесом 202 к 5.4. К оптимизации параметров зацепления передач

Стремление обеспечить в наиболее ответственных передачах меньшую чувствительность зацепления к погрешностям изготовления и монтажа привело в свое время к появлению эвольвентных колес с бочкообразными зубьями. В дальнейшем стремление при достаточно простой технологии нарезания зубьев простыми конструкторскими приемами регулировать контакт в зацеплении привело к созданию неэвольвентных колес [55, 125].
Необходимая степень локализации контакта устанавливается в зависимости от назначения передачи и условий ее работы. Чем меньше жесткость конструкции и чем больше погрешности изготовления и монтажа, тем больше должна быть степень локализации контакта [55].
Определение степени локализации контакта в зацеплении неэвольвентных цилиндро-конических передач на пересекающихся осях при заданных требованиях к точности изготовления и монтажа зубчатых колес рассмотрено в работе Л.Я. Либуркина [90].
И все-таки, при повышенных требованиях к нагрузочной способности приводов машин с цилиндро-коническими передачами отдается предпочтение линейному контакту, хотя для его практической реализации и обеспечения заданных требований к пятну контакта требуется притирка, являющаяся весьма длительным и трудоемким процессом. Например, при внедрении разработанного на кафедре “Техническая механика” филиала Южно-уральского государственного университета в г. Златоусте цилиндро-конического редуктора для высоконагруженных, высокоскоростных судовых приводов на судостроительном заводе в г. Николаеве время притирки составляло порядка 30 часов.
В цилиндро-конических зацеплениях планетарных редукторов, применяемых в электромеханических приводах механизмов углового поворота объектов космической техники, обеспечение линейного контакта за счет приработки зубьев позволило получить фактический (экспериментально установленный) коэффициент перекрытия порядка 17... 18, что в несколько раз больше, чем при локализации контакта традиционными методами [131-137].