Разработка инструментов и технологии формообразования металлополимерных колес спироидных передач

• Автор: Попова, Елена Ивановна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 166 с. : ил.

1. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРОИДНЫХ ПЕРЕДАЧ
1Л. Область применения зубчатых передач из полимерных
материалов
1.2. Обзор материалов и методов формообразования пластмассовых зубчатых колес
1.2.1. Характеристики пластмасс
1.2.2. Методы формообразования пластмассовых зубчатых колес
1.3. Спироидные передачи, особенности геометрии и кинематики их зацепления, перспективы применения полимерных материалов для изготовления спироидных
колес
1.4. Задачи работы
2. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ЗУБЬЕВ ПЛАСТМАССОВЫХ СПИРОИДНЫХ КОЛЕС МЕТОДОМ КОПИРОВАНИЯ
2.1. Принципиальная схема изготовления, пластмассовых спироидных колес
2.2. Модель зуба реального спироидного колеса
2.3. Технологический синтез модифицированной спироидной передачи
2.4. Алгоритм анализа контакта зубьев в реальной спироидной передаче

2.5. Исследования влияния параметров наладки на положение
пятна контакта в передаче

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТОВ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ
И КОНТРОЛЬ СПИРОИДНЫХ КОЛЕС
3.1. Проектирование, изготовление и контроль инструмента второго порядка
3.2. Изготовление и контроль формообразующей матрицы
3.3. Изготовление и контроль спироидных металлополимерных
колес
3.4. Коррекция станочных параметров при формообразовании инструмента второго порядка
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
СПИРОИДНЫХ ПЕРЕДАЧ С МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫМИ
КОЛЕСАМИ
« 4.1. Конструкция редуктора и испытательного
стенда
4.2. Методика проведения и результаты испытаний спиродных
редукторов с металлополимерными колесами
4.2.1. Динамические испытания спироидных редукторов с металлополимерными колесами
4.2.2. Статические испытания спироидных редукторов с металлополимерными колесами
4.3. Рекомендации по проектированию и изготовлению инструментов и спироидных колес из полимерных материалов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Совершенствование методов изготовления изделий, имеющее целью по-

вышение производительности и качества обработки, всегда является актуальной задачей для всех отраслей техники.
Среди изделий машиностроения, нашедших чрезвычайно широкое применение, большое место занимают зубчатые передачи, которые во многих случаях определяют такие важнейшие показатели машин, в которых они применяются, как надежность, долговечность, динамические характеристики, массу, экономичность. При большом разнообразии зубчатых передач выбор методов формообразования их зубьев достаточно ограничен, что связано с особенностями их геометрии и условиями конкретного применения. В любом случае при выборе метода изготовления ставится задача обеспечения приемлемой производительности и высокого качества передачи.
Одним из направлений развития зубчатых передач является выбор новых материалов для их изготовления, позволяющих улучшить такие показатели, как
• масса, технологичность изготовления, прочность, и другие. Среди этих материалов заметную роль играют полимерные материалы, которые заняли прочное место в технике зубчатых передач, несмотря на ряд присущих им недостатков -ограниченную стойкость к повышенным температурам, сравнительно низкую нагрузочную способность, существенные колебания усадки, низкую теплопроводность. Их широко применяют там, где требуется способность передачи эксплуатироваться без смазки, существенное уменьшение массы изделия, коррозионная стойкость, износостойкость, способность надежно работать в вакууме или в условиях низких давлений, возможность использования современных высокопроизводительных методов производства, таких, как литье под давлением, штамповка. Указанные достоинства обусловили достаточно широкое применение различных полимерных материалов для самых разнообразных видов зубчатых передач - цилиндрических, винтовых, червячных, планетарных и других
* [14,23,26,89,98, 100, 101, 113, 114].

бокового зазора и удлиняется на величину торцового). Нарезание электродов производится методом обкатки на зубофрезерном станке. Как правило, материалами для электродов выбирается медь или графит. Нарезание электродов из меди более предпочтительно, так как графит отличается большой хрупкостью и вызывает большие сложности при обработке на стандартном оборудовании. При нарезании электродов возникают погрешности, обусловленные установкой заготовки на оправке, биением оправки, на которой установлен резец в приспособлении, неточностью профиля резца, его углов профиля, то есть погрешностью изготовления самих резцов-летучек 8Р.„. и погрешностями, обусловленными инструментальной наладкой при нарезании электродов- инструментов, а также торцовым и радиальноым биением электродов инструментов, что составляет погрешность изготовления электродов-инструментов 8э.и;
Следующий этап - это выжигание формообразующей матрицы электроэрозионным методом. В настоящее время применяют несколько технологических схем электроэрозионной обработки: прошивание,
электроэрозионное шлифование, разрезание профильным или непрофильным инструментом, электроэрозионное упрочнение [92, 102]. В нашем случае используется прошивание, так как оно позволяет значительно сократить время обработки и наиболее целесообразно для изделий, имеющих сложную форму. Суть процесса заключается в следующем. Удаление металла с заготовки происходит в среде диэлектрика за счет микроразрядов, расплавляющих часть металла. В качестве диэлектрика используют керосин или дистиллированную воду. На современном уровне развития электроэрозионной обработки точность изготовления деталей достигает 5-7-го квалитета, шероховатость поверхности для сталей Ыа= 0,3...0,6 мкм.
Очевидно, что основные погрешности на этом этапе возникают из-за неточного центрирования инструментов чернового и чистового друг относительно друга, из-за неравномерности процесса электроэрозии, радиального и торцового биения электродов-инструментов. Все указанные