Введение к работе
Актуальность темы. Вкброакусти<-"?ская активность машин и станков является важным показателем качества. Снижение вибрации и шума механического оборудования приводит к повышении его надежности и долговечности, а raiu-же улучшению санитарных условий труда обслуживающего персонала. Актуальность проблемы снижения виброакустичэс-кой активности машин отмечена в постановлении по основным направлениям экономического и социального развития СССР на 1966-1990 годы и на период до 000 года, где указано: "... Сосредоточить усилия естественных и технических наук в ряде важнейших проблем, в том . числе на повышение качества, надежности, экономичности и производительности, уменьшения шума и вибрации машин, оборудования и других изделий машиностроения, снижения их материалоемкости и энергопотребления".
Практика проектирования и эксплуатации узлов с зубчатыми передачами для металлорежущих станков позволила разработать ряд мэр, направленных на снижение их вибрации и шума. Наиболее рациональной мерой борьбы с вибрациями и шумом, но зачастую и наиболее трудоемкой является снижение динамических сил в источнике. В зубчатых передачах силы возмущения'не могут быть ликвидированы полностью, однако, конструктивными и технологическими решениями можно обеспечить их минимизацию. Применение в передовых отраслях промышленности прецизионного зуборезного оборудования позволило значительно повысить точность изготовления зубчатых передач. Повышение точности изготовления прямозубых колес привело к тому, что наряду с ошибками основного шага, источником возмущения становится и деформирование зубьев под нагрузкой. Это объясняется тем, что жесткость зубчатого зацепления не остается постоянной, а периодически изменяется, являясь функцией положения зубчатих колас.
Таким образом создание благоприятной формы профилей зубьев, исходя из условия минимизации суммы погрешностей и упругих деформаций является актуальной задачей,так как требрвания к виброактивности зубчатых колес металлорежущих станков в связи с развитием техники непрерывно повышаются.
Цель и задачи работы. Ц;льп диссертационной работы является дальнейшее совершенствование процесса формирования зубьев направленное на снижение шума зубчатых передач металлорежущих станков. Дія
достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:
анализ методов и способов получения продольной и профильной модификации зубьев колес;
разработка метода расчета оптимальных параметров продольной модификации зубьев цилиндрических колес,
разработка устройства и модернизация зубошлифовачьного станка, с целью получения продольно-модифицированных зубьев колес,
разработка исследование нового способа - способа гидроабразивной обработки зубьев колес,
исследование переменности жесткости зубьев наргрукенных колес и разработка метода ее выравнивания по фазе зацеплвния,
экспериментальное исследование влияния модификации зубьев на шум зубчатого зацепления и шум станка при различных режимах работы,
разработка рекомендаций по практической реализации методов снижения шума зубчатых передачах станков.
Методика исследований. В работе использовались методы сопротивления материалов, теории упругости, теории вероятностей и математической статистики. Экспериментальные исследования выполнены на специальных стендах и станках в лабораторных и производственных условиях с использованием современных методов и средств измерения.
Научная новизна. Теоретически установлены и экспериментально подтверждены рациональные параметры модификации зубьев цилиндрических колес с пониженным уровнем шума.
Впервые теоретически разработан и экспериментально исследован оригинальный способ получения модификации зубьев колес, применением технологии чистовой обработки деталей с использованием эффекта, ударно-импульсного действия на поверхности потока свободного абразива
Проведены исследования и определены факторы, влияющие на формирование просвета меяду рабочими профилями зубьев в прямозубом зацеплении.
Экспериментально доказана целесообразность применения в зубчатых передачах станков колес с модифицированными зубьями, которые позволяют снизить их общий шум на 3*5 дБ.
Разработаны на уровне изобретений мероприятия, напраатенные на снижение вумв. зубчатых передач станков (А.С.№І355Б0Є,*І373550>Л
Практическая ценность. Разработана и реализована конструкция устройства для продольной модификации зубьев на зубо шлифовальном
станке 5ВЄЗЗ (А.С.№1255313).
Разработана и реализована конструкция устройства для гидроабразивной обработки зубьев колес (А.С.№ 1373550).
Разработаны конструкции зубчатых передач с пониженным уровнем шума (А.С.» 1486662).
Разработаны рекомендации по рациональному применению модификации зубьев колес передач. Полученные результаты исследования могут использоваться при проектировании машин и механизмов с пониженным уровнем шума.
Реализация работы.Разработанные в диссертационной работе методы сникения шума зубчатых передач металлорежущих станков внедрены на Алма-Атинском станкостроительном заводе имени XX лет Октября. Ожидаемый условный экономический эффект в народном хозяйстве т снижения шума на рабочих местах и производственных помещениях достигаемый внедрением этих станков составляет 23200 руб.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на научно-технической конференции "Совершенствование методов расчета, конструирования и зубообработки цилиндрических и конических, зубчатых, спироидных, гипоидных и червячных передач" (Икэвск.июнь 1989г.);
на республиканской научно-технической конференции "Актуальные проблемы машиностроения Казахстана на' этапе перестройки" (Павлодар, ноябрь 1989г.);
на научных семинарах кафедра "Станкостроения и автоматизации" КазПТИ, І9Є4-І989гг.
на объединенном заседании кафедр "Автоматизированные станочные комплексы", "Инструментальные системы системы автоматизированного производства", "Технология машиностроения" КПтИ 1990г.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 10 работ-, в-том числе 5 авторских свидетельств.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений, содержит 143 страница основного текста, 76 рисунков, 12 таблиці список литературы из 124 наименований и 28 стррниц приложений.