Геометрия зацепления и автоматизация проектирования кольцевых винтовых передач

• Автор: Шеманаева, Людмила Ивановна
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ковров
• Количество страниц: 133 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Раздел 1. ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВИНТОВЫХ

ПЕРЕДАЧ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Классификация винтовых передач

1.2 Анализ методов расчета винтовых передач и теории винтовых

поверхностей.

1.3 Выводы

Раздел 2. ГЕОМЕТРИЯ ЗАЦЕПЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВОЙ

ВИНТОВОЙ ПЕРЕДАЧИ

2.1 Вывод уравнения винтовой линии на торс

2.2 Анализ винтовой линии на горе.
2.3 Уравнения винтовой поверхности на торе
2.4 Анализ уравнений вшгговой иоверхноети на горе.
2.4.1 Огибающая семейства поверхностей на торс.
2.4.2 Уравнения нормали и касательной к винтовой поверхности
на торс
2.4.3 Уравнения сечений.
2.5 Исследование геометрии зацепления.
2.5.1 Геометрия зацепления несоосиой кольцевой винтовой передачи
2.5.2 Геометрия зацепления шарико винтовой кольцевой
передачи.
2.6 Выводы
Раздел 3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ АНАЛИЗ 1
НЕСООСНОЙ ВИНТОВОЙ И ШАРИКО винтовой КОЛЬЦЕВОЙ ПЕРЕДАЧИ
3.1. Кинематический анализ кольцевых винтовых передач
3.1.1 Кинематика несоосной кольцевой винтовой передачи
3.1.2 Кинематика шарико винтовой кольцевой передачи.
3.2 Силовой анализ кольцевых винтовых передач.
3.2.1 Силовой анализ нссоосной кольцевой винтовой передачи
3.2.1 Силовой анализ шарико винтовой кольцевой передачи
3.3 Выводы
Раздел 4. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВОГО ВИНТА
4.1 Выбор заготовки.
4.2 Изготовление кольца.
4.3 Выбор метода нарезания резьбы, оправка и станок.
4.4 Расчет резца для нарезания резьбы вихревым методом
4.5 Выводы
Раздел 5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОЛЬЦЕВОГО ВИНТА И РЕЗЦА
5.1. Автоматизация проектирования кольцевого винта и
исследования скоростей и усилий.
5.2 Оптимизация параметров кольцевой передачи.
5.3. Автоматизация проектирования резца.
5.4 Выводы,.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Приложение I
Приложение 2
Приложение
Приложение 4
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Разработан алгоритм для создания программы расчета геометрических, кинематических и силовых характеристик кольцевой винтовой передачи и алгоритм программы расчета режущего инструмента для нарезания резьбы на кольцевом винте. Автоматизирован процесс оптимизации кольцевой винтовой передачи по параметрам зацепления. Предложена новая конструкция кольцевой винтовой передачи -шарнко-винтовая передача. Разработана новая конструкция оправки для изготовления кольцевого винта. Модернизирован карусельный станок для нарезания резьбы на кольцевом винте. Разработанная методика расчета имеет практическое применение в ЗАО «Нивелир» г. Ковров. В работе проведен сравнительный анализ существующих винтовых передач, особенностей использования каждой передачи, их достоинств и недостатков. Также в работе обобщен метод расчета любой винтовой передачи исходя из того, что любой прямолинейный винт, по сути, являегся частью круга с радиусом, стремящимся к бесконечности. Выведены общие формулы расчета кольцевого винта с канавкой любого профиля и рассчитаны таблицы предпочтительных соотношений радиусов кольца и винта для радиуса кольца от 0мм до бесконечности. Теория зацепления основывается на положении, что в точке касания соиря! С использованием этого же положения связан кинематический и силовой анализ кольцевой винтовой передачи. Все выводы и расчеты проводились с помощью таких программных средств как Mathcad, Excel, Turbo Pascal и других программных продуктов. Полностью автоматизирован процесс расчета параметров вшгтовой поверхности винта, расчет скоростей, ускорений, моментов и сил, действующих в зацеплении, а также, в зависимости от выбранного типа винтовой канавки, автоматизирован расчет резьбового шютрумента. Рассмотрены особенности изготовления кольцевого винта с учетом наименьших затрат на модернизацию оборудования и наибольшим коэффициентом использования современного оборудования и современных методов обработки винтовых поверхностей. Уравнения винтовой линии на торе. Анализ винтовой линии на торе. Уравнения винговой поверхности на торе. Анализ уравнений винтовой поверхности на торе. Исследование особенностей зацепления несоосной и шарико винтовой кольцевой передачи. Кинематический и силовой расчет кольцевой передачи. Алгоритм программы расчета геометрии кольцевого винта, параметров зацепления, скоростей, ускорений и усилий в зацеплении. Алгоритм программы расчета геометрии резца. Конструкция кольцевой шарико-винтовой передачи. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, приложений, заключения и списка литературы из 2 наименований. Обший объем диссертации 2 с. Все результаты, предста&тенные в диссертации, получены лично автором. Раздел 1. ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ винтовых ПЕРЕДАЧ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ. Опыт проектирования и эксплуатации виптовых передач показывает, что, несмотря на их конструктивное различие, все они в определенной мере подобны по методам расчета и проектирования, теоретическим зависимостям, описывающим кинематические и силовые характеристики. Это позволяет систематизировать все существующие разновидности винтовых передач, объединив их в группы по наиболее важным признакам и на базе такой систематизации проанализировать возможность создания новых типов передачи винт-гайка. Все винтовые передачи можно классифицировать но следующим признакам: форме винта - кольцевой или прямолинейной; взаимному расположению сопряженных пинтовых поверхностей рабочих звеньев; взаимной подвижности сопрягаемых звеньев и характеру сопряжения винтовых поверхностей. Любой прямолинейный винт можно рассматривать как частный случай кольцевого винта. Если залагься отношением радиуса кольца Я к радиусу винта г, то из данных по самой точной рол ико-винтовой передаче [], (погрешность 5мм на 5м длины винта), выводим численное значение И/г, по отношению к которому можно считать викт прямолинейным или кольцевым. Из геометрических вычислений Я/г=, если отношение больше, то такую передачу можно считать прямолинейной, если меньше, то кольцевой. Классификация винтовых передач, с учетом вышеперечисленных признаков, приведена на рис. Рис. I).