Геометрическое моделирование активных поверхностей зубьев цилиндрических зубчатых передач

• Автор: Стрижаков, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 128 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
I. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРЯМОЗУБЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ С ПОСТОЯННЫМ УГЛОМ ЗАЦЕПЛЕНИЯ

1.1. Расчет длины участка эвольвенты окружности

1.2. Расчет длин участков профилей зубьев в виде эвольвент окружностей, входящих в зацепление

1.3. Расчет удельных геометрических скольжений в зубчатом зацеплении

с профилями зубьев в виде эвольвент окружностей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО I ГЛАВЕ

II. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРЯМОЗУБЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ С ПЕРЕМЕННЫМ УГЛОМ ЗАЦЕПЛЕНИЯ

II. 1. Передачи с профилями зубьев в виде эвольвент спиралеобразных кривых

П.2. Расчет длины участка эвольвенты спиралеобразной кривой и длин
ее участков, входящих в зацепление
П.З. Расчет удельных геометрических скольжений в зацеплении с профилями
в виде эвольвент спиралеобразных кривых
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО II ГЛАВЕ
III. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОСОЗУБЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ С ПОСТОЯННЫМ УГЛОМ ЗАЦЕПЛЕНИЯ
III. 1. Расчет площади участка развертывающегося геликоида
Ш.2. Расчет площадей участков поверхности косого зуба с профилем
в виде эвольвенты окружности
ПГЗ. Расчет удельных геометрических скольжений на рабочих поверхностях
косых зубьев с профилями в виде эвольвент окружностей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО III ГЛАВЕ
IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОСОЗУБЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ С ПЕРЕМЕННЫМ УГЛОМ ЗАЦЕПЛЕНИЯ
IV.I. Образование поверхности зуба
IV.2. Расчет площадей участков поверхности косого зуба с профилем
в виде эвольвенты спиралеобразной кривой
IV.3. Расчет удельных геометрических скольжений на рабочих поверхностях косых зубьев с профилями в виде эвольвент спиралеобразных кривых
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО IV ГЛАВЕ
V. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
С ПЕРЕМЕННЫМ УГЛОМ ЗАЦЕПЛЕНИЯ
V.l. Расчет коэффициента перекрытия передачи
V.2. Расчет окружных толщин и толщин зубьев по хордам
V.3. Расчет геометрических элементов для определения взаимного положения разноименных профилей зубьев
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО V ГЛАВЕ
VI. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ
ПЕРЕДАЧ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММЫ «MATHCAD»
VI. 1. Построение графических изображений профилей зубьев моделей
передач с постоянным и переменным углом зацепления
VI.2. Автоматизация расчетов длин участков профилей и площадей рабочих
поверхностей сопрягаемых зубьев
VI.3. Автоматизация расчета удельных геометрических скольжений .
VI.4. Автоматизация расчетов геометрических элементов зубчатых передач
с переменным углом зацепления
VI.5. Методика работы с пакетом расчетов элементов зубчатых передач
и его использование в проектировании создаваемых моделей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО VI ГЛАВЕ
Основные результаты и выводы
Список литературы

Введение
В эпоху технического прогресса современное машиностроение тесно связано с геометрическим и математическим моделированием конструктивных элементов различных изделий. Особую актуальность приобретает создание более совершенных, более качественных и долговечных приборов, машин, механизмов и их составных частей. Важную роль в разработке новых методов исследований и анализа существующих моделей играет автоматизация проектирования конструктивных элементов с применением компьютерных технологий.
Развитие машиностроения, сопровождается внедрением оптимальных технологических условий для разработки и эксплуатации новых моделей. Исследовательская работа в области их проектирования должна производиться с определенной точностью расчетов, возможностью визуализации и сравнения существующих и предлагаемых вариантов.
В данной диссертационной работе исследуются модели широко используемых в различных отраслях производства зубчатых передач и рассматриваются теоретические возможности их усовершенствования. Принятая в настоящее время обобщенная модель зубчатых зацеплений, имеющая определенную стандартизацию, состоит из профилей зубьев в виде эвольвент окружностей. Эти профили соответствуют установленным законам кинематических и силовых передач, основной задачей которых является сохранение постоянства передаточного отношения или отношения угловых скоростей при непрерывном вращательном движении двух валов.
Исследования эвольвентных зубчатых зацеплений и описание их основных свойств производились еще в начале XX века в работах Я.И. Дикера /27/, Е. Бакингэма /6/, получили продолжение с применением геометрического моделирования в трудах В.А. Гавриленко /19,20/, Е.Г. Гинзбурга /21/, В.Н. Кудрявцева /50/, В.Л. Вейц /16/, Э.Б. Булгакова /18/ и других /9,11,35,43,93/.

Длины участков профилей от основных окружностей до полюса зацепления Р (рис. 11) равны:
с -кгЫ йки'1 «
(1-к)2 2 (1 - к) 1-к
Фкттіл . 2 Фkwl . 2 ,

^1т2 ~
гДе Фк*1,=
т .(1-к)2 . ..2 (1-к)21-к
Фkw2')^ ^2 Фк»у2 ^

Г^1~ГЬ
2 2 2
Л/Г1у2-Гь2 и ф^у2 =-----*.--------- _ углы поворота

■ы Л1Ь
соответственно Гы и ГЬ2 относительно осей О1Х и о2х ДО ТОЧКИ, соответствующей начальной окружности (полюсу Р).
Длины участков профилей, не вступающих в контакт (рис. 12), равны:
о _ кгЫ йко1 - ~
о _ кгЬ2 йко2 “ „
(1-к)2 2 (1-к)21-к
Фкоіз . 2 Фкої .і *
(1-к)2 2 (І-Ю2. 1-к
Фко2 л .2 Фко2 .2 і

где ф|{01 и Фк02 - углы, соответствующие поворотам Гщ И 1*Ь2, которые
определяются по формулам (12) и (14) с зависимостью от фк2 и фк1 соответственно, используя выражения (11) и (13). Их значения:

(1+и)2 +и^_2г^и(1+и)соа1г_
кїсоі2«^ г22 гь2оом„