Конструкторско-технологический синтез конических передач с круговыми зубьями

• Автор: Акимов, Василий Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор литературы. Постановка задачи
1.1. Основные принципы синтеза пространственных зацеплений
1.2. Угловая коррекция и возможности оптимизации геометрии конических передач с круговыми зубьями
1.3. Методы расчёта контактной и изгибной прочности конических передач с круговыми зубьями
1.4. Вопросы технологического синтеза конических передач
1.5. Постановка задачи
Глава 2. Оптимизация исходного контура для конических
передач с круговыми зубьями
2.1. Алгоритм оптимизации параметров исходного контура
2.2. Результат оптимизации параметров исходного контура
2.3. Пример оптимизационного и прочностного расчёта
2.4. Выводы из главы
Глава 3. Влияние угла наклона линии зуба на эксплуатационные характеристики конических колес с круговыми зубьями
3.1 Влияние угла наклона линии зуба на распределение усилий в зацеплении
3.2. Влияние угла (3 на геометрические показатели качества зацепления
3.3. Влияние угла р на прочностные характеристики передачи
3.3.1. Влияние угла Р на контактные напряжения
3.3.2. Влияние угла Р на напряжения при изгибе зубьев
3.4. Влияние угла р на расчёт параметров станочного зацепления
3.4.1. Пример расчёта
3.5. Выводы из главы
Глава 4. Технологический синтез оптимизированных конических передач с круговыми зубьями
4.1. Введение
4.2 Локальный синтез конических передач на основе эквивалентности наладок
4.2.1. Математическая модель пространства станочного зацепления и условия эквивалентности наладок

4.2.2. Основные расчётные зависимости
4.3. Технологический синтез оптимизированной конической передачи
4.4. Примеры расчётов
4.4.1. Пример технологического синтеза оптимизированной конической передачи с числами зубьев г]:22=19:60
4.4.2. Пример технологического синтеза конической передачи с числами зубьев Х:г2 = 18:18
4.5. Выводы из главы
Глава 5 Экспериментальная проверка и внедрение на производстве
5.1. Алгоритм расчёта оптимизированных конических передач с круговыми зубьями
5.2. Оптимизация наладок станка с учетом технологических ограничений
5.3. Учет требований системы подготовки производства
5.4. Пример использования результатов исследования в
производстве
Основные выводы
Список литературы

Введение
Актуальность проблемы. Конические передачи с круговыми зубьями широко применяются в современном машиностроении. Такой вид передач является одним из наиболее ответственных узлов прокатного, горно-обогатительного, авиационного, автомобильного, сельскохозяйственного и другого оборудования. Должный технический уровень передач определяет саму возможность изготовления таких машин.
В реальных производственных условиях проектирование конических передач с круговыми зубьями распадается на два этапа.
Проектируя машину в целом или её узел, включающий коническую передачу, конструктор, исходя из требований к габаритам, нагрузочной способности, условиям работы подшипников и т.д., выбирает параметры и, руководствуясь нормативными документами, выполняет чертежи передачи.
Технолог, основываясь на полученных чертежах, рассчитывает наладки зуборезных станков, обеспечивая форму и расположение мгновенных и суммарного пятен контакта активных поверхностей, и такие показатели качества зацепления, как суммарный коэффициент перекрытия и кривая неравномерности вращения ведомого звена (кривая Бакстера).
Такой подход целесообразно изменить с тем, чтобы, с одной стороны, на выбор параметров передачи не накладывались технологически неоправданные ограничения, а с другой - требования удобства технологии нарезания зубьев учитывались ещё на этапе проектирования передачи.
Наиболее частой причиной выхода передачи из строя является выкрашивание поверхностей зубьев, вызванное переменными контактными напряжениями. Одним из резервов снижения контактных напряжений является оптимизация параметров исходного контура, которые включают в себя угол профиля, коэффициенты делительной толщины зуба, высоты головки зуба, граничной высоты и радиального зазора.
Понятие исходного контура заимствовано из геометрического расчёта цилиндрических передач, где имеет прямой технический смысл, как контур осевого сечения производящей поверхности стандартных червячных фрез. В конических передачах с круговыми зубьями, нарезаемыми методом единичного деления, этот контур не воплощается в конструкцию режущего инструмента, и используется только для удобства расчёта.
Помимо этого, существующими нормативными документами предусматривается использование трех основных форм зубьев, которые в свою очередь накладывают определенные ограничения на выбор среднего

ЭФ дg
г.+мя-+ь.п
= 0.
(2.35)
Добавив к уравнениям (2.33), (2.34) и (2.35) уравнения (2.15), (2.25) и (2.31), получим систему шести уравнений с шестью неизвестными, из которых определяются требуемые <7Л™, хтеп- /га№* и вспомогательные значения 2і, І2 и 2-3*

+ Хл

дост

+ /І1

дх + Я2

IV/?

+ Лп

= 0,
+ /її
* 1 * * дкаи>
/(аП'П >
(2.36)
г) = 0,
/(.&уп>отг’хм>п ) ~ 0»

./2 (®1га 5 ! 'ЧуИ )
Оптимизацию параметров исходного контура, как и последующий анализ ортогональных конических передач, вполне возможно распространять и на угловые конические передачи. Для этого имея угловую коническую передачу, определим эквивалентную ей ортогональную коническую пару, числа зубьев шестерни которой будут равны:
(2.37)
соэД, 1 + «’
где иУь - передаточное отношение эквивалентной ортогональной конической пары и определяется соотношением:
собЭ,
СОБсХ
(2.38)
Зная передаточное число и числа зубьев шестерни эквивалентной ортогональной конической пары, воспользовавшись известным соотношением, определим числа зубьев колеса:
/Ь2 Аг 1 * Шь- (2.39)
2.2. Результат оптимизации параметров исходного контура
С помощью приведенного выше алгоритма был исследован ряд ортогональных конических передач с набором различных передаточных