Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Хромых Алексей Сергеевич

Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями
<
Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Хромых Алексей Сергеевич. Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями : Дис. ... канд. техн. наук : 05.02.02 Омск, 2005 151 с. РГБ ОД, 61:05-5/3900

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор исследований. цель и постановка задач исследования 10

1.1. Применение конических зубчатых передач с круговыми зубьями 10

1.2. Геометрические основы создания конических передач с круговыми зубьями 11

1.3. Изготовление конических передач с круговыми зубьями 15

1.3.1. Методы изготовления 15

1.3.2. Оборудование 17

1.3.3. Контроль качества 18

1.4. Анализ особенностей передачи вращения конических передач с круговыми зубьями 21

1.4.1. Зона касания и пятно контакта 21

1.4.2. Кинематическая точность и плавность работы 24

1.4.3. Деформации в зацеплении конических колес с круговыми зубьями 27

1.4.4. Общие сведения о динамике работы конических передач с круговыми зубьями 28

1.4.5. Чувствительность передачи к погрешностям монтажа 29

1.5. Программное обеспечение изготовления конических передач с круговыми зубьями 32

1.5.1. Программа «GComp» 3 2

1.5.2. Программа «Волга» 33

1.5.3. Программа по методике ЭНИМС 34

1.5.4. Программный комплекс «Эксперт» 36

1.5.5. Программные комплексы Kimos и LTCA 38

1.5.6. Использование современных САПР для проектирования зубчатых зацеплений 3 8

1.6. Выводы и постановка задач исследования 39

ГЛАВА 2. Разработка метода объемного моделирования конических передач с круговыми зубьями и использование этого метода для оценки качества передач 41

2.1. Объемное моделирование 41

2.2. Использование языков программирования для трехмерного моделирования в AutoCAD 42

2.3. Моделирование заготовки и инструмента 44

2.4. Моделирование обкатки 52

2.5. Моделирование контакта 59

2.6. Моделирование передачи 28/33 по наладкам и поведение смоделированной передачи при осевых смещениях 63

2.7. Контакт передачи и циклическая погрешность зубцовой частоты 69

2.8. Выводы 71

ГЛАВА 3. Разработка методики подбора наладок, обеспечивающей повышение точностных характеристик , 72

3.1. Общие сведения о наладке станков 72

3.2. Математическая модель инструмента в системе координат, жестко связанной с заготовкой 73

3.3. Уравнения поверхностей зубчатого венца 81

3.4. Математическое моделирование процесса обкатки 85

3.5. Нахождение угла наклона зуба 89

3.6. Принципиальное влияние параметров наладки и режущего инструмента на свойства конической передачи с

круговыми зубьями 90

3.7. Малое влияние параметров наладки и инструмента на свойства передачи 94

3.8. Многовариантность подбора наладок 100

3.9. Порядок подбора параметров 103

ЗЛО. Выводы 104

ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями 106

4.1. Цели и задачи проведения экспериментов 106

4.2. Эксперименты по исследованию эталонной конической передачи 28/33 107

4.2.1. Объекты исследований 107

4.2.2. Описание прибора 108

4.2.3. Нахождение области определения функции зубцовой частоты для реальной передачи 112

4.2.4. Нахождение значений зубцовой частоты в области определения для реальной передачи 113

4.2.5. Нахождение области допустимых пятен контакта 115

4.3. Эксперименты по исследованию конической передачи с круговыми зубьями двигателя ТВД-20 119

4.3.1. Кинематическая погрешность реальной передачи с неизвестными наладками 119

4.3.2. Процесс нарезания конических передач с круговыми зубьями на саратовском зуборезном станке модели 525 121

4.3.3. Процесс шлифования конических передач с круговыми зубьями на станке Gleason 463 125

4.3.4. Кинематическая погрешность реальной передачи изготовленной по наладкам, найденным в результате моделирования 127

4.4. Выводы 130

ГЛАВА 5. Влияние точности на ресурс конической передачи с круговыми зубьями 131

5.1. Влияние точности изготовления на контактную выносливость 131

5.2. Влияние точности изготовления на выносливость при изгибе 134

5.3. Расчет относительного ресурса пары колес 136

5.4. Выводы 138

Общие результаты и выводы 139

Список использованной литературы

Введение к работе

Актуальность. Зубчатые передачи используются в различных механизмах для передачи вращательного движения. Зубчатые передачи обладают высокой нагрузочной способностью при высокой компактности, высоким КПД, надежностью и долговечностью, технологичностью, постоянством передаточного отношения по сравнению с фрикционными, цепными и ременными передачами.

Для передачи вращения под углом используются конические передачи. Широкое распространение получили конические передачи с круговыми зубьями. Преимуществами конических передач с круговыми зубьями по сравнению с прямозубыми коническими парами являются более высокая несущая способность, более высокая плавность зацепления, более высокая адаптивность. Эти преимущества важны как для силовых, так и для кинематических передач.

Качество зубчатых передач определяется доступной точностью их расчета и изготовления. Основные трудности при расчете и изготовлении конических передач с круговыми зубьями связаны с пространственным характером зацепления. Трудности при изготовлении связаны также с тем, что в наличии не всегда имеется требуемый расчетом инструмент для зубообработки. Трудности расчета и изготовления негативно влияют на точность передач. Таким образом, исследования конических передач с круговыми зубьями, направленные на повышение точности, являются актуальными.

«Улучшение продукта на ранних стадиях его жизненного цикла требует значительно меньших затрат, чем тогда, когда он изготовлен или, еще хуже, когда он уже на рынке» [23].

Работа посвящена обеспечению точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями на стадии проектирования и подготовки производства.

Степень изученности проблемы. Основные нормативные требования для конических передач с круговыми зубьями установлены в стандартах.

К основной литературе по коническим передачам с круговыми зубьями, прежде всего, можно отнести книгу В.Н. Кедринского и КМ. Писманика «Станки для обработки конических зубчатых колес». В ней структурно изложены основные сведения о применяемом в производстве оборудовании.

Синтез и анализ зубчатых зацеплений с локализованным контактом представлены в трудах МЛ. Бакстера, А.Э. Волкова, Ф.Л. Литвина, М.Г. Сегаля, В.Н. Сызранцева, Н.Ф. Хлебалина, Г.И. Шевелевой и других ученых.

Теория зацепления круговыми зубьями конических передач развита в работах М.Г. Сегаля. Однако на практике возникают трудности, связанные с тем, что в литературе влияние различных факторов на точность передач рассматривается не достаточно полно.

Объект исследования. Объектом исследований являются конические передачи с круговыми зубьями.

Предмет исследования. Точностные параметры конических передач с круговыми зубьями. Особое внимание уделено циклической погрешности зубцовой частоты.

Цель исследования. Цель настоящей работы заключается в повышении ресурса конических передач с круговыми зубьями за счет улучшения их точностных характеристик.

Задачи исследования:

  1. Разработать метод синтеза зацепления конических передач с круговыми зубьями с минимизацией циклической погрешности зубцовой частоты, учитывающего возможности конкретных станков.

  2. Разработать метод анализа зацепления, позволяющего адекватно оценивать геометрические и точностные характеристики передач при различных монтажных и технологических погрешностях.

  1. Выполнить экспериментальные исследования для проверки адекватности разработанных методов синтеза и анализа зубчатых зацеплений с круговыми зубьями.

  2. Разработать рекомендации для учета влияния различных факторов на точность передач.

Методы исследования. При синтезе зацепления для решения систем степенных уравнений выраженных в неявном виде использован метод итераций. Для математического описания граничных поверхностей, их ограничения и нахождения угла наклона зубьев использованы методы аналитической геометрии в пространстве.

При анализе зацепления для ускорения автоматизированного проектирования использованы методы объектно-ориентированного программирования.

При экспериментальных исследованиях использован кинематический метод контроля передач.

Новизна полученных результатов:

  1. Представлена математическая модель граничного представления боковых поверхностей конических передач с круговыми зубьями,

  2. Разработан метод объемного моделирования конических передач с круговыми зубьями.

  3. Предложена методика подбора наладок оборудования для изготовления конических передач с круговыми зубьями с повышенной точностью передачи вращения на частоте перезацепления зубьев.

Практическая ценность результатов. Разработанные подходы, методы и алгоритмы анализа и синтеза зацепления реализованы в виде вспомогательной программы, значительно ускоряющей процесс моделирования конических передач с круговыми зубьями.

Выполнен комплекс работ (теоретических и экспериментальных) по исследованию влияния технологических и монтажных погрешностей на качество конических передач с круговыми зубьями.

Реализация и внедрение результатов работы. Научные и практические результаты работы внедрены в практику исследования и изготовления конических передач с круговыми зубьями на ФГУП «ОМО им. П.И. Баранова»,

Метод объемного моделирования конической передачи применен для анализа привода установки для фирмы «СТА».

Разработки (при их соответствующей модификации) могут быть применены для анализа других видов зубчатых зацеплений с локализованным контактом.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ [62,63, 73-77]. . На защиту выносятся:

  1. Математическая модель для граничного представления боковых поверхностей круговых зубьев конической передачи.

  2. Метод объемного моделирования конических передач с круговыми зубьями.

  3. Методика подбора наладок оборудования, обеспечивающая минимизацию циклической погрешности зубцовой частоты.

Описание структуры работы. Работа состоит из введения, пяти глав,

заключения, списка использованных литературных источников, содержащего

97 наименований, и приложений - актов внедрения результатов работы.

Диссертация содержит 73 рисунка, 13 таблиц. Общий объем работы - 151

страница.

Геометрические основы создания конических передач с круговыми зубьями

Пространственный характер зацепления характерный для конических зубчатых передач с круговыми зубьями существенно усложняет исследование их зацепления. Поэтому довольно длительное время предпринимались попытки заменить исследование зацепления конических передач более простым и разработанным исследованием цилиндрических передач.

Теоретически начальные поверхности сопряженных конических зубчатых колес представляют собой поверхности конусов с общей вершиной, касающиеся вдоль общей образующей. При вращении передачи эти конусы перекатываются друг по другу без скольжения. При качении одного конуса по другому окружности их оснований будут всегда находиться на поверхности сферы, радиус которой равен длине образующей. Эти окружности можно рассматривать как начальные окружности, аналогичные начальным окружностям цилиндрических зубчатых колес. Таким образом, при эвольвентном зацеплении профили зубьев должны представлять собой сферические эвольвенты. Каждое из колес передачи может сцепляться с плоским колесом (круглой рейкой), и, следовательно, путем обкатывания по круглой рейке можно получить сопряженные между собой конические зубчатые колеса точно так же, как образуются цилиндрические зубчатые колеса от прямолинейной основной рейки.

Согласно , методу Тредгольда [32] для эквивалентности прямозубых конических и цилиндрических передач, необходимо заменять профили зубьев конической передачи соответствующими профилями зубьев цилиндрической передачи, получаемыми разверткой дополнительных конусов. Для конических передач с наклонными (тангенциальными или круговыми) зубьями введено понятие об эквивалентных зубчатых колесах нормального сечения. Для определения радиуса начальной окружности и числа зубьев цилиндрического зубчатого колеса, эквивалентного нормальному сечению конического колеса, можно принять в качестве эквивалентного цилиндрическое зубчатое колесо с радиусом, равным радиусу кривизны среднего нормального сечения данного конического колеса. Такой же прием используется для определения существующих величин в цилиндрических косозубых колесах.

Понятие «биэкви валентных» зубчатых колес использовано в стандарте [20] при проверке нормальной толщины зуба на поверхности вершин в расчетном сечении, проверке степени сужения толщины зуба на поверхности вершин, а также при проверке коэффициентов перекрытия. Однако практика изготовления передач показывает, что толщина зуба в различных сечениях и степень сужения зуба на поверхности вершин полностью зависят от наладок оборудования. Коэффициент перекрытия для абсолютно твердых деталей передачи теоретически всегда равен 1 (кривые Бакстера), а при упругих деформациях зубьев он увеличивается за счет эффекта продленного контакта [85].

«Переход от частного к общему является сложным, так как неизбежно влечет за собой введение большого числа показателей. Задавая же новые параметры при нормировании пространственных передач с различными видами зацепления, никак нельзя базироваться на ГОСТ 1634-81, поскольку он включает в себя наименьшее число параметров» [59].

Особенности точечного контакта (его существенное отличие от линейного) рассматриваются в работах Айрапетова Э.Л. [1-3], Волкова А.Э. [11], Литвина Ф.Л. [86]. Существенными недостатками метода биэквивалентности являются замена пространственного зацепления плоским, точечного контакта линейным, несопряженного зацепления сопряженным. Таким образом, игнорируется реальная геометрическая форма зуба, определяемая формой зуборезного инструмента и параметрами наладки зуборезных станков. Подбор наладок, обеспечивающих получение качественной передачи, осуществить в таких условиях было довольно трудно. В работе [97] отмечается, что существует тесная взаимосвязь между конструкцией передачи и ее производством, различные методы нарезания требуют различного проектирования колес. В работе [43] отмечается, что конические передачи с круговыми зубьями нельзя рассчитывать без учета способа нарезания колес и характеристик резцовой головки. «Одной из предпосылок для анализа рабочих и прочностных характеристик является знание точной геометрии профиля конических колес» [42].

В [72] выделяется, прежде всего, то, что для изготовления зубчатых зацеплений (цилиндрических, конических, червячных) очень важно учитывать условия их работы. «Шум, вибрация и динамические нагрузки в значительной степени зависят от точности изготовления зубчатых колес, точности монтажа зубчатой передачи, жесткости валов, жесткости зацепления, а также типа приводного устройства и устройства нагружения» [78].

Основные подходы к определению наличия или отсутствия подрезания круговых зубьев конических зубчатых передач достаточно подробно рассмотрены в обзоре литературы диссертации [11]. Подрезание также рассмотрено в работах [9, 10, 13, 87]. Волков А.Э. в работе [11], в частности, пишет следующее: «пренебрежение значениями наладочных параметров при выявлении факта наличия или отсутствия подрезания, с моей точки зрения, является неоправданным». В работе [13] приведен численный пример передачи с подрезанием и уход от подрезания при помощи изменения наладочных установок.

Использование языков программирования для трехмерного моделирования в AutoCAD

Полностью совместимый с AutoCAD язык программирования AutoLISP (описан в [44]) — это вариант языка LISP, в который добавлены функции доступа к объектам, таблицам и словарям системы AutoCAD. Основой языка LISP является работа со списками, которые могут иметь произвольную длину и включать элементы разной природы (числа, текстовые строки, указатели файлов и т. д.). В то же время в языке доступны обычные арифметические вычисления, логические операции, работа с файлами и т. д. С помощью языка AutoLISP можно писать программы или вводить в командной строке выражения, которые затем вычисляет система AutoCAD.

Очень важной является функция command которая имитирует ввод пользователя в командной строке AutoCAD с клавиатуры. Ввод с клавиатуры выражений AutoLISP не всегда удобен, поэтому можно записать предварительно эти строки на языке AutoLISP, а затем загрузить эти строки в командную строку AutoCAD.

Язык AutoLISP довольно сложен и мало распространен, поэтому пользоваться им неудобно. Самый большой недостаток AutoLISP — несовершенный ввод данных, оставшийся на уровне языков типа Turbo Paskal. Но строки для выполнения команд AutoCAD можно составлять и на любом другом языке программирования, например Delphi, а затем копировать их в командную строку AutoCAD. Это очень удобно, так как пользоваться программами, составленными в Delphi, гораздо проще, чем программами, составленными в AutoLISP. Предположим, нужно нарисовать отрезками прямоугольник размером 10 на 20 (левый нижний угол должен быть в точке (0,0), а верхний правый — в точке (10,20)). Команда рисования отрезка в AutoCAD называется LINE. В именах символов AutoLISP регистр (верхний или нижний) не имеет значения. Поэтому line, LINE, Line, Line и т. п. обозначают одну и ту же команду line. Можно ввести с клавиатуры следующие команды: line 0,0 10,0 10,20 0,20 _с

По этим указаниям AutoCAD вызовет команду line, возьмет в качестве первой точки (0,0), в качестве второй - (10,0), в качестве третьей - (10,20), в качестве четвертой - (0,20), команда _с замкнет отрезки на первую точку. Можно эти же команды написать на языке AutoLISP и загрузить в AutoCAD: (command "line" "0,0" "10,0" " 10,20" ."0,20" "_с").

Можно эти же команды написать в текстовом редакторе и затем скопировать в командную строку AutoCAD. Поле памяти в Delphi имитирует простейший текстовый редактор и вполне пригодно для составления программ выполняемых AutoCAD. Таким образом, в Delphi можно составить объектно-ориентированное приложение, которое будет создавать программу построений сложных объектов (в том числе и трехмерных) в AutoCAD.

При большом разнообразии вариантов прочерчивания детали создание объектно-ориентированных приложений неоправданно. Гораздо легче вычертить такую деталь в AutoCAD без использования командной строки. Однако при многократно повторяющихся однообразных операциях, использование вспомогательных программ дает большой выигрыш по времени, освобождая пользователя от необходимости ввода одних и тех же команд несколько раз. Моделирование заготовки и инструмента

Вычерчивание заготовки конического зубчатого колеса (без зубьев) проще выполнять в AutoCAD без использования командной строки. Как правило, она не имеет единой формы для разных передач, а ее конструктивные элементы (фаски, скруглення, опорные элементы) весьма разнообразны. Разработка вспомогательной программы создания заготовки займет много времени и пользоваться этой вспомогательной программой, скорее всего, будет гораздо сложнее, чем самим AutoCAD. Кроме того, подбор параметров наладки обычно приходится осуществлять по конкретному чертежу заготовки. Поэтому лучше всего, вычертив заготовку по чертежу один раз, и сохранив ее, пользоваться этим файлом для дальнейшей работы.

Рис. 2.1. Сечение заготовки. Таким образом, на первом этапе вычерчивается сечение заготовки по чертежу (рис. 2.1). Затем это сечение объединяется в замкнутый контур и выдавливается в объем вокруг своей оси (рис. 2.2). Файл с заготовкой сохраняется.

Объемная модель заготовки.

Режущие части инструмента для обработки конических зубчатых колес с круговыми зубьями имеют однообразную форму, а установка этого инструмента относительно заготовки осуществляется определенным образом. Вычерчивание инструмента и взаимное ориентирование инструмента и заготовки при подборе наладок придется выполнять многократно, следовательно, эти операции удобнее осуществлять с помощью вспомогательной программы.

Первоначальные параметры инструмента выбирают по чертежу и приблизительным математическим расчетам.

Зубонарезание деталей конической зубчатой передачи с круговыми зубьями методом обкатки производится зуборезной головкой. Режущие кромки внутренних и наружных резцов при быстром вращении головки вокруг своей оси создают производящую поверхность. При зубошлифовании активная поверхность шлифовального круга является производящей. Производящая поверхность бывает разной формы, но в большинстве случаев используется коническая производящая поверхность.

Математическая модель инструмента в системе координат, жестко связанной с заготовкой

Наружная режущая поверхность резцовой головки и шлифовального круга чаще всего имеет форму конуса.

Уравнение конуса, ось которого совпадает с осью ОУ трехмерной системы координат, вершина совпадает с центром координат, а образующая в плоскости ХОУ задана уравнением у = а х, можно записать в виде: y2 = a2x(x2+z2). (3.1) Угол профиля наружной режущей поверхности ан, тогда коэффициент а уравнения (3.1) будет равен: Й = (3.2) Уравнение (3.1) можно переписать в виде: x(x2+z2). (3.3) ( і Y / = —-—

Если параллельно перенести оси в направлении оси OY таким образом, чтобы плоскость XiOiZi совпала с плоскостью вершин инструмента, то в системе координат XiOiYjZi (рис. 3.1) уравнение внешней режущей поверхности получится следующим: Ух Ґ Я \ н 4{ н)) {}%( „) \ J :( + ,2), (3.4) где RH - наружный образующий радиус инструмента.

Далее осуществляется переход в неподвижную систему координат X0OoY0Zo, центр О0 которой находится на пересечении оси люльки и плоскости вершин инструмента, ось ОоХ0 параллельна оси детали и направлена от детали, ось 00Yo находится в горизонтальной плоскости станка (как и ОоХо), а ось OoZ0 находится в вертикальной плоскости станка.

Переход в неподвижную систему координат XoOoY0Zo производим через вспомогательную систему координат X2O2Y2Z2 оси которой параллельны соответствующим осям неподвижной системы координат, а центр Ог совпадает с точкой О]. В результате поворота осей координат вокруг оси OZ] на угол конуса впадин 5f уравнение в системе координат X2O2Y2Z2 можно представить в виде: Ri t%(aH)

Зубообрабатывающий инструмент при своем движении совершает поворот вокруг оси люльки OoYn, которая параллельна оси OjYi (рис. 3.2). Если учесть радиальную установку инструмента U, то в системе координат X0OoY0Zo уравнение наружной режущей поверхности будет иметь вид: -x0xsin(Sf) + y0xcos(Sf) - { w/ tg(aH tg(«») x(z0-/xsin( )) + &( „) (3.6) x(x0 xcos(sA + y0xsin(Sf ) + U xcos(y/)) .

Таким образом, получено уравнение режущей поверхности инструмента в неподвижной системе координат.

Деталь при установке на станок может иметь гипоидное смещение и (или) осевую установку. На рис. 3.3. показана положительная осевая установка АА и положительное гипоидное смещение АЕ. Для касания плоскости вершин инструмента и конуса впадин по его (конуса) образующей при осевой установке детали должно быть смещение вдоль оси OoYo неподвижной системы координат на величину Д/( х tg(Sf ).

В системе координат X4O4Y4Z4, оси которой параллельны соответствующим осям неподвижной системы координат XoOoYoZo, а центр координат О4 совпадает с вершиной конуса впадин обрабатываемой заготовки уравнение внешней режущей поверхности будет следующим:

Внутренняя режущая поверхность чаще всего имеет, как и наружная, форму конуса. Ее уравнение выводится аналогичным образом и имеет аналогичную структуру: В 2 , В 2 , В 2 , В В (3.32) а\ Х ХК + а2 ХУк+аЪ xZK+a4 Х У К Х ZK + а5 Х ХК Х ZK + +а% х хк х ук + а^ х хк + а% хук+а^ xzK + а^ = 0. Различие при выводе уравнения внутренней режущей поверхности в системе координат, жестко связанной с заготовкой, есть только при переходе из системы координат XOYZ в систему координат XiOiYjZi (рис. 3.4), дальнейшие переходы осуществляются точно так же, как для наружной режущей поверхности. Таким образом, для получения уравнения внутренней режущей поверхности необходимо в уравнения для наружной режущей поверхности ан заменить на ав и RH заменить на -RB.

Плоскость вершин инструмента проходит через ось 00Zo и расположена под углом 8j к плоскости XQOOZO, следовательно, ее уравнение в системе координат X000YoZo можно записать в виде: Jo-^oxtg(^) = 0. (3.33) В системе координат X4O4Y4Z4 уравнение плоскости вершин будет иметь вид: y4-AAxtg(Sf)-(xt-AA)xtg(Sf) = 0. (3.34) В системе координат X4O4Y4Z4 уравнение плоскости вершин получится следующим: ук х cos(^) + zK х sin(^j) -хк х tg(^) = 0. (3.35)

Таким образом, получены уравнения, которые определяют режущие поверхности инструмента в системе координат XKORYKZK жестко связанной с обрабатываемой заготовкой. Остальные поверхности инструмента не являются режущими.

Нахождение области определения функции зубцовой частоты для реальной передачи

При расчете наладок определяется также середина обкатки (угловая установка инструмента), которая на станке выставляется поворотом люльки на некоторый угол вокруг своей оси (рис. 4.14). При расчете угла люльки необходимо учитывать то, что после установки угла эксцентрика инструмент є уже повернут на угол —.

Установка угла бабки изделия, гипоидного смещения и монтажного расстояния, определенных расчетом наладок, осуществляется по соответствующим лимбам.

Обработка заготовки зубчатого колеса на полную глубину обычно не производится, так как если сразу вырезать из впадины весь металл, то могут возникнуть значительные отклонения формы заготовки. Поэтому сначала снимают один слой металла, а затем стол смещают на некоторую величину и производят более глубокое резание. Глубину впадины зуба можно контролировать в пределах ± 1 мм с точность до 0,01 мм с помощью специального измерительного устройства — глубиномера (рис. 4.15). Он выставляется по специальному калибру на заданную глубину.

Нониус смещения стола позволяет выставить точность до 0,02 мм, однако им практически до такой точности никогда не пользуются ввиду достаточно большого допуска на внешнюю высоту зуба. Например, для относительно малой передачи с высотой зуба 5,66 мм допуск составляет 0,25 мм, т.е. более чем в 10 раз больше, чем может позволить точность нониуса. Большой допуск, безусловно, ускоряет процесс производства конических передач с круговыми зубьями, позволяет опытным наладчикам зуборезных станков нарезать передачи за два раза (предварительное резание и за ним сразу следует окончательное), уменьшает количество брака, но вместе с этим несколько снижает качество получаемых передач.

После обработки впадины зуба на полную глубину, заготовка может быть повернута на некоторый угол вокруг своей оси, тогда при резании высота зуба будет оставаться постоянной, а толщина зуба будет уменьшена. Толщина зуба контролируется специальным устройством — зубомером (рис. 4.16), на котором по вертикальной шкале выставляется высота до хорды в расчетном сечении, а по горизонтальной шкале происходит измерение толщины зуба.

После обработки зуба до нужной толщины процесс зубонарезания заканчивается, и заготовка снимается со станка,

Станок предназначен для шлифования методом обкатки зубчатых пар, либо для шлифования шестерен, работающих в паре с колесами, обрабатываемыми на шлифовальных станках модели 18 для спиральных конических колес или на станках для шлифования гипоидных колес методом «ФормеЙт».

Для обеспечения постоянства результатов станок модели 463 для шлифовки конических колес с круговыми зубьями выполнен полностью автоматическим. При автоматическом цикле стол с бабкой изделия автоматически подается вперед на заданную величину, тем самым, обеспечивая требуемую последовательность проходов при шлифовке. В заданный момент цикла шлифовки осуществляется правка шлифовального круга. После завершения циоа шлифовки станок автоматически останавливается. Вручную осуществляются только операции установки и съема деталей в патроне, а также подвода детали к шлифовальному кругу и отвода от него.

Конструктивно станок Gleason 463 аналогичен станкам Gleason 17 и Gleason 27 уже снятым с производства, описанным в литературе [32]. Практически все механизмы станка остались полностью такими же, например, кулачковый механизм модификации обкатки имеет те же характеристики: количество кулачков и их геометрия не изменились. Поменялись только лимбы настройки (увеличилась точность настройки), а также некоторые детали станка, не имеющие принципиального значения для расчета наладок.

Похожие диссертации на Повышение точностных характеристик конических передач с круговыми зубьями