Проектирование зубчатых передач из условия минимизации кромочного взаимодействия зубьев

• Автор: Колбасина, Наталья Анатольевна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ
1 ИНФОРМАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Обзор методов повышения эксплуатационных свойств зубчатых
передач
1.2 Зубчатые передачи, отличные от эвольвентных
1.3 Эвольвентные зубчатые передачи
1.3 Л Выбор параметров и способы нарезания зубчатых колес
1.3.2 Влияние типа инструмента на прочность и выносливость зубьев
1.3.3 Источники шума и неравномерной работы мелкомодульных зубчатых
передач (МЗП)
1.4 Износ поверхностей зубьев
1.5 Специфика работы МЗП
2 ПРИКЛАДНЫЕ МОДЕЛИ РАСЧЕТА ЗУБЧАТЫХ
ПЕРЕДАЧ
2.1 Описание профиля зубьев прямозубых передач, нарезаемых реечным
инструментом
2.2 Описание профиля зубьев прямозубых передач, нарезаемых
долбяком
2.3 Определение областей задания параметрических функций,
описывающих профиль зуба
2.4 Проверка адекватности модели описания профилей зубьев

3 МЕТОДИКА ПОИСКА ЗАЦЕПЛЕНИЯ С МИНИМАЛЬНЫМ
КРОМОЧНЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ ЗУБЬЕВ
3.1 Взаимодействие зубьев колес в передачах
3.1.1 Синтез передач внешнего зацепления
3.1.2 Особенности синтеза передач внутреннего зацепления
3.1.3 Особенности синтеза волновых передач
3.2 Обоснование выбора критериев, предлагаемых для оценки качества
передач
3.3 Методика поиска решения, отвечающего конкретным требованиям
заказчика
4 ПРОВЕРКА ДОСТОВЕРНОСТИ ПОЛУЧЕННЫХ
РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Конструкция стенда и методика проведения испытаний
4.2 Моделирование взаимодействия зубьев передачи
4.3 Исследование работоспособности зубчатой пары синтезированной
при помощи анализа напряженно-деформированного состояния
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
В современном машиностроении важное место занимает производство зубчатых передач и их элементов. Годовой оборот торговли элементами трансмиссий в странах Европы, США, Японии достигает нескольких десятков миллиардов долларов. До 30% всей продукции производится на экспорт, в том числе и в Россию [162, 190]. В этой связи обостряется ситуация с обеспечением конкурентоспособности отечественной продукции [59].
Успешное продвижение зубчатых передач (ЗП) на рынке обусловлено выпуском продукции, отвечающей требованиям к её качеству (высокая надежность и ресурс, кинематическая точности и плавность работы, низкие параметры шумоизлучения) [116, 127], а также сокращением сроков создания новых изделий, что предполагает наличие средств, обеспечивающих возможность контроля за качеством на всех этапах жизненного цикла изделия и прежде всего на этапе проектирования и конструирования. Это в полной мере относится и к широкому внедрению в практику проектирования современных вычислительных (CAD/CAE) технологий [18, 97, 105].
Современный уровень развития информационных технологий сделал возможным создание сертифицированных вычислительных программных комплексов, которые позволяют в интерактивном режиме осуществлять компьютерное проектирование и инженерный анализ конструкций, с использованием различных вариантов визуализации результатов. Сегодня можно говорить о наличии мощного и гибкого инструментария, позволяющего в процессе проектирования выполнять синтез зацепления, оценивать полученное решение, производить анализ напряженно - деформированного состояния, осуществлять твердотельное моделирование элементов конструкций [85, 104, 171]. Развитие вычислительных средств позволило также ставить задачи многокритериальной оптимизации при проектировании редукторных устизводных обеих кривых в точке касания, что дает дополнительное уравнение для решения.
Таким образом, для дополнения модели описания впадины была поставлена и решена задача [133] аналитического определения точек касания переходной кривой, бокового профиля и впадины зуба (2.25-2.27). Рассматривались отдельно сопряжения каждой пары основных кривых. При решении совместно данных уравнений были определены границы областей задания каждой кривой (дна впадины зуба колеса, выкружки и боковой части профиля зуба):
I е [ОД- область задания дна впадины зуба,
1 е [^^2] - область задания выкружки,
I е - область задания боковой части профиля зуба,

где т - модуль, га— радиус вершин зуба.
Из решения системы полученных уравнений следует тот факт, что параметр огибания для обеих кривых является общим, в случае отсутствия подрезания. Таким образом, впадина зуба нарезается непрерывным обкаточным движением, причем точки сопряжения огибающих однозначно соответству-
(2.25)
(2.26)

8ш(а)
со5(а)
+ 12.
(2.27)