Формообразование зубьев колес полуобкатных ортогональных смешанных конических и гиперболоидных передач с дуговой линией зуба

• Автор: Андрианов, Павел Алексеевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 283 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ СТАНОЧНОГО И РАБОЧЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОРТОГОНАЛЬНЫЕ СМЕШАННЫЕ КОНИЧЕСКИЕ

И ГИПЕРБОЛОИДНЫЕ ПЕРЕДАЧИ: ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕС И ПРИМЕНЕНИЕ В ТЕХНИКЕ

1.1 Ортогональные смешанные конические

и гиперболоидные передачи (ОСКГП)

1.2 Развитие технологий изготовления ОСКГП и их применение

1.3 Нарезание зубьев плоских колес долбяком
1.4 Нарезание зубьев плоских колес торообразной червячной фрезой
1.5 Шлифование зубьев плоских колес кругом
эвольвентного профиля
1.6 Шлифование зубьев плоских колес коническим кругом
1.7 Шлифование зубьев плоских колес червячным кругом
1.8 Хонингование зубьев плоских колес
1.9 Нарезание зубьев плоских колес приближенными методами
1.10 Обобщение отечественного и зарубежного опыта. Требования к технологии изготовления ОСКГП, перспективной в условиях
отечественной промышленности
Выводы
2 НАРЕЗАНИЕ ЗУБЬЕВ КОЛЕС ОСКГП ТОРЦОВЫМИ
ЗУБОРЕЗНЫМИ ГОЛОВКАМИ
2.1 Нарезание зубьев плоских колес
2.2 Нарезание зубьев шестерен

2.3 Технологические и конструктивные особенности
ОСКГП с дуговой линией зуба
2.4 Последовательность расчетов при определении параметров
зубчатых колес, рабочего и станочных зацеплений
2.5 Зуборезный инструмент, производящая поверхность и системы
координат при обработке зубьев колес передачи
Выводы
3 ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ЗУБЬЕВ ПЛОСКИХ КОЛЕС
БЕЗ НАКЛОНА ОСИ ЗУБОРЕЗНОЙ ГОЛОВКИ
3.1 Определение параметров инструмента и наладки станка
3.2 Критерии приемлемости варианта конструкции плоского колеса,
инструмента и наладки станка для его нарезания
3.3 Проверка на срезание вершин зубьев
3.4 Определение граничного значения радиуса конической неформообразующей поверхности главного движения, обусловленного необходимостью обеспечения припуска
на боковых поверхностях зубьев
3.5 Определение граничного значения радиуса конической
нсформообразующей поверхности главного движения, обусловленного необходимостью полного прорезания впадины
3.6 Автоматизация расчетов и графическое моделирование
Выводы
4 ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ЗУБЬЕВ ПЛОСКИХ КОЛЕС
С НАКЛОНОМ ОСИ ЗУБОРЕЗНОЙ ГОЛОВКИ
4.1 Определение параметров инструмента и наладки станка
4.2 Определение координаты у2 центра инструмента
4.3 Определение координаты центра инструмента
4.4 Определение угла наклона оси инструмента

4.5 Критерии приемлемости варианта конструкции плоского колеса,
инструмента и наладки для его нарезания
4.6 Проверка на срезание вершин зубьев
4.7 Определение граничного значения радиуса конической неформообразующей поверхности главного движения, обусловленного необходимостью обеспечения припуска
на боковых поверхностях зубьев
4.8 Определение граничного значения радиуса конической
неформообразующей поверхности главного движения, обусловленного необходимостью полного прорезания впадины
4.9 Формирование органических погрешностей формы дна впадины
4.10 Определение максимальной глубины органических погрешностей
формы дна впадины
4.11 Определение максимальной высоты органических погрешностей
формы дна впадины плоского колеса с корсетными зубьями
4.12 Автоматизация расчетов и графическое моделирование
Выводы
5 ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРЕН
5.1 Системы координат шестерни и определение положения
производящей поверхности
5.2 Уравнение боковой поверхности зуба шестерни
5.3 Поверхность зацепления и контактные линии
в системе координат плоского колеса
5.4 Особенности производящего плоского колеса с корсетными или
бочкообразными зубьями
5.5 Продольная локализация пятна контакта
5.6 Определение радиуса основания производящей поверхности,
формирующей модифицированный зуб шестерни

димо дополнительное программное обеспечение для ввода данных о плоском колесе и червячной фрезе и для вычисления соответствующей траектории червячной фрезы.
Отличие технологии фирмы Crown Gear от предложенной E.W. Miller состоит в геометрии фрезы [19]. Постоянный задний угол приводил бы к изменению геометрии после переточки. Поэтому фрезы фирмы Crown Gear имеют изменяющийся задний угол, что обеспечивает постоянство геометрии после переточек.
При больших размерах фрезы выполняются сборными, оснащенными сменными пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава [29]. Твердосплавные фрезы используют для чистовой обработки поверхностей зубьев после термообработки [19].
Поскольку геометрия плоского колеса зависит от количества зубьев шестерни, для каждого типоразмера плоского колеса необходима своя фреза [29]. Тороидальная форма не допускает сдвига и увеличения длины фрезы для увеличения периода стойкости. При переточке диаметр фрезы уменьшается, а угол подъема винтовой увеличивается. Обусловленные этим погрешности компенсируется при обработке дополнительными движениями [29].
Разработанная фирмой Crown Gear методика проектирования инструмента позволяет учитывать распределение толщин срезаемых слоев по зубьям фрезы [19]. Чтобы разгрузить средние зубья можно перераспределить нагрузку за счет изменения геометрии внешних зубьев. При этом толщина срезаемых слоев увеличивается, что требует снижения подачи. Для чернового нарезания зубьев в незакаленной заготовке хорошие результаты дает равномерное распределение толщин срезаемых слоев по наибольшему числу зубьев.
При чистовой обработке закаленных заготовок фирмой Crown Gear была достигнута точность от 3 до 4 классов по немецкому стандарту DIN 3962 [19]. При обработке не затупившейся фрезой шероховатость составляла от 0,2 до 0,4 микрометра.