Технологическое и инструментальное обеспечение процесса формообразования червячных передач глобоидного типа новой геометрии

• Автор: Жуков, Иван Павлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ технологии процесса формообразования червячных передач

1.2. Инструментальное обеспечение процесса формообразования червячных передач

1.3. Методы расчета червячных передач

1.4. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЧЕРВЯКА И * ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА
2.1. Кинематика формообразования червячной гиперболоидной фрезы
2.2. Кинематические передние углы в процессе формообразования червячного колеса
2.2.1. Аналитическая зависимость для кинематического переднего угла
2.2.2. Расчетные уравнения
2.2.3. Методика расчета
2.2.4. Сравнительный анализ условий формообразования зубьев червячных колес
^ Выводы
ГЛАВА 3. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ВИТКОВ ЧЕРВЯКА. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЙ

КОНТАКТ В ПЕРЕДАЧЕ
3.1. Формообразование поверхности витков червяка
3.1.1. Кинематика формообразования
3.1.2. Уравнения поверхности витка червяка
3.1.3. Сечение поверхности червяка плоскостью
3.2. Первоначальный контакт в червячной передаче
Выводы
ГЛАВА 4. ГЕОМЕТРО-КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ
4.1. Геометрия червячных передач со смещением
расчетной точки
4.2. Методика расчета геометрии передачи
со смещением расчетной точки
4.3. Уравнения поверхности зуба червячного колеса
4.4. Суммарная длина контактных линий
4.5. Положение контактной линии по отношению
к вектору относительной скорости
4.6. Приведенный радиус кривизны
Выводы
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Технология формообразования поверхности
инструментального и рабочего червяков
5.1.1. Инструментальный червяк
5.1.2. Рабочий червяк
5.2. Качественные показатели поверхностного слоя
витка червяка
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Важнейшим условием конкурентоспособности изделий является повышение их качества путем создания новых технологических процессов обработки и совершенствования инструментального обеспечения при снижении трудоемкости и себестоимости их изготовления в условиях производства.
Разработка и внедрение новых технологических процессов невозможна без установления основных закономерностей и взаимосвязей в процессах формообразования червячных передач. Решение этих вопросов позволяет совершенствовать технологию изготовления, как самих червячных передач, так и червячных фрез.
Формообразование червячных фрез на основе криволинейных и оригинальных исходных контуров сопряжено со значительными технологическими трудностями и требует применения специального оборудования и технологической оснастки, а также сложных кинематических движений.
Однако, применительно к червячным передачам глобоидного типа, формообразование которых осуществляют в сечении, нормальном к линии витка червяка, возможно применение стандартных инструментов, используемых для формообразования цилиндрических колес, или простого кинематического движения инструмента, которым является поступательное перемещение. Это существенно упрощает технологию их изготовления. Процесс формообразования таких передач, а также их качественные показатели изучены на сегодня недостаточно.
Разработка методов и средств, обеспечивающих надежную реализацию новых технологических решений и повышение качественных показателей червячных передач, а также их обоснование с помощью математического и компьютерного моделирования, является актуальной задачей представляющей научный и практический интерес.

На основании свойства о неизменности смешанного произведения векторов при круговой их перестановке правую часть выражения (б) можно переписать
р,^,7] = [ВДп] = 1^-(7хп). (в)
Знаменатель выражения (2.1) преобразуем на основании свойства скалярного произведения векторов, согласно которому скалярный квадрат вектора есть квадрат его модуля
|л х £| = ^|л х ?| , |ц2 хТ| — х £| . (г)
Квадрат модулей векторных произведений (г) можно раскрыть с помощью формулы [38]
(а х Ь)-(с х 2) - (а ■ с)(Ь ■ 3)-(а ■ с!)(Ь - с). (д)
|Я х Г|2 = 1; х7|2 =|^|2-|^-?|2 (е)
С учетом (ж) знаменатель выражения (2.1) перепишется
л х п • У12 х ц

На основании преобразований (в) и (ж) аналитическая зависимость для кинематического переднего угла ук имеет вид
Гк=(180/тт)-агсзт| ^2-(Гх л)/^,^ - |ц2 • Г|2 . (2.2)
Анализ формулы (2.2) показывает, что кинематический передний угол ук зависит от трех параметров: вектора относительной
скорости /^, вектора касательной 1, и вектора нормали п.
Формула (2.2) использована в дальнейшем для анализа
кинематических передних углов в процессе формирования зуба червячного колеса гиперболоидной червячной фрезой новой
конструкции, а также цилиндрической фрезой.