05.03.01 "Процеси механічної обробки, верстати та інструменти"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/25601
Переглянути
2 результатів
Результати пошуку
Документ Проектування інструменту для обробки неевольвентних зубчастих передач із заданими коефіцієнтами контактного тиску і перекриття(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Третяк, Тетяна ЄвгенівнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти (13 – механічна інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2021. Дисертацію присвячено проектуванню зуборізних інструментів, що забезпечують задані параметри тиску та перекриття неевольвентної зубчастої передачі. У роботі проведено огляд літератури, аналіз існуючих зубчастих зачеплень з неевольвентним профілем зубів, їх переваг і недоліків, існуючих способів формоутворення та інструментів для обробки неевольвентних зубчастих коліс. Обґрунтовано актуальність дослідження зубчастих передач зі складним неевольвентним профілем бічних поверхонь зубів і розробки інструментів для їх обробки, після переточувань яких профіль бічних поверхонь зубів оброблюваного зубчастого колеса геометрично не змінюється. Для вирішення задач дисертації використано єдину математичну базу - апарат багатопараметричних відображень простору – уніфіковану структуру відображення для зубчастих зачеплень і компактний набір уніфікованих операторів, параметрів і функціональних зв’язків. Розроблено геометричну модель кінематичної кривої як потенційного профілю бічної поверхні зуба зуборізного інструменту. Розроблено алгоритм геометричного моделювання кінематичної кривої та аналізу її геометричних властивостей, що визначають зачеплення профілів бічних поверхонь зубів – векторів дотичних, бінормалей і нормалей, радіусів кривини в точках кривої, а також лінії центрів кривизни. За допомогою обчислювальних експериментів отримано поле кривих. Запропоновано класифікацію плоских кінематичних кривих та визначено їх область існування. Розроблено математичну модель розрахунку профілю зуба зуборізного інструменту для обробки неевольвентних зубчастих коліс. Як нелінійний профіль бічної поверхні зуба інструментальної рейки розглянуто деяку ділянку однієї з модельованих плоских кінематичних кривих. Також розроблено математичну модель розрахунку профілю огинаючої поверхні зуба зубчастого колеса, оброблюваного за методом обкатки. Запропоновано новий структурний підхід до знаходження формоутворюваної та інструментальної поверхонь як огинаючих, що не вимагає виведення конкретних аналітичних рівнянь. Розроблено алгоритм розрахунку профілю огинаючих поверхонь для обкатних інструментів і оброблюваних зубчастих коліс. Розроблено методику геометричного аналізу процесу формоутворення поверхонь обкатними зуборізними інструментами, що дозволяє аналізувати хід процесу формоутворення поверхні зубчастого колеса, виявляти появу підрізів, а також визначати діапазон зубчастих коліс, який може бути отриманий при використанні конкретного обкатного інструменту. Досліджено послідовне формоутворення западини між зубами зубчастого колеса з модулем m=5 мм і кількістю зубів z=8, 20 і 100 в результаті врізання в тіло заготовки зуба інструментальної рейки з увігнутим, опуклим, увігнуто-опуклим і прямолінійним профілем бічних поверхонь зубів. Описано методику отримання профілів сполучених поверхонь зубів неевольвентних зубчастих коліс як огинаючих заданих поверхонь зубів інструментів. Запропоновано схему формоутворення пар неевольвентних зубчастих коліс, з яких може бути складено зубчасте зачеплення. Показано, що для отримання сполучених поверхонь зубів двох неевольвентних зубчастих коліс можуть бути використані дві інструментальні рейки з профілями бічних поверхонь зубів, зворотними по відношенню один до одного. Розроблено математичну модель розрахунку коефіцієнтів тиску між зубами та перекриття зубчастої передачі. Таким чином, створені передумо ви для вибору з отриманого в результаті геометричного моделювання поля кривих таких профілів зубів інструментів, які б забезпечували найбільш раціональне поєднання профілів зубів оброблених ними зубчастих коліс і необхідні якісні показники зубчастого зачеплення. Проведено серії чисельних експериментів для аналізу якісних показників зубчастих зачеплень, утворених рейками з різним профілем бічних поверхонь зубів. Досліджено зачеплення профілів бічних поверхонь зубів зубчастих коліс з модулем m=5 мм і кількостями зубів z1=20 та z2=30, утворених інструментальною рейкою з прямолінійним профілем, інструментальними рейками 1 і 2 з увігнутим і опуклим профілями, а також інструментальними рейками 1 і 2 з увігнуто-опуклими профілями зубів. Визначено лінії зачеплення та активні ділянки профілів бічних поверхонь зубів. Знайдені чисельні значення довжин активних ділянок профілів і коефіцієнтів перекриття зубчастих зачеплень, а також чисельні значення коефіцієнтів тиску в точках торкання профілів зубів зубчастих коліс. Розраховані середні значення коефіцієнта тиску для точок профілів зубів. Показано, що неевольвентні зубчасті зачеплення можуть мати більші приведені радіуси кривизни (і внаслідок цього менші коефіцієнти тиску) в точках торкання профілів порівняно з евольвентними зачепленнями при збільшенні або зменшенні коефіцієнта перекриття зубчастого зачеплення. У зубчастих зачепленнях, утворених рейками 1 і 2 з увігнутим і опуклим профілями зубів, а також рейками 1 і 2 з увігнуто-опуклими профілями зубів, коефіцієнти тиску в точках торкання профілів менше в середньому в 1,6 і в 1,9 рази, ніж у зачепленні, утвореному рейкою з прямолінійним профілем зубів. При цьому коефіцієнти перекриття зубчатого зачеплення для них становлять 1,072 і 1,268, тоді як для евольвентного зачеплення він дорівнює 1,573. Проведено обчислення та аналіз якісних показників зубчастих зачеплень, утворених рейками з різним профілем зубів та складених із коліс з різними поєднаннями z1=8…100 і z2=8…100. Варіантами обкатних зуборізних інструментів можуть бути монолітний фасонний довбяк або фасонна черв’ячна фреза. Запропоновано також нові різновиди збірних зуборізних довбяків із призматичними та круглими фасонними різцями, які забезпечують незмінність профілю ріжучих кромок при переточуваннях. Розроблено методики профілювання ріжучої частини обкатних зуборізних інструментів для обробки неевольвентних зубчастих коліс: – монолітного фасонного довбяка для обробки зубчастих коліс нормальної точності; – збірних довбяков з призматичними та круглими фасонними різцями для обробки зубчастих коліс при підвищених вимогах до профілю зуба колеса та міжцентровій відстані в передачі; – фасонної черв’ячної фрези для обробки зубчастих коліс нормальної точності. Новизна роботи полягає в наступному. Запропоновано і теоретично обгрунтовано узагальнену математичну модель формування профілів ріжучої частини інструментів для формоутворення неевольвентних зубчастих передач в умовах серійного виробництва на основі кінематичного аналізу їх руху методами теорії відображень простору, що базується на: 1) вперше запропонованій математичній моделі розрахунку на основі геометричного моделювання кінематичних кривих потенційно можливих профілів зубів зуборізних інструментів для обробки зубчастої передачі з заданими коефіцієнтами контактного тиску і перекриття; 2) вперше запропонованій математичній моделі розрахунку множини профілів огинаючих поверхонь зубів інструментів як профілів зубів зубчастих коліс, оброблюваних за методом обкатки, з метою їх найбільш раціонального вибору за критеріями якості зубчастих передач; 3) вперше запропонованій математичній моделі розрахунку коефіцієнтів тиску між зубами і перекриття зубчастої передачі, що дозволяє здійснювати цілеспрямоване формування профілів зубів зуборізних інструментів. Розроблені методики, а також спроектовані різальні інструменти апробовано та впроваджено в проектних організаціях і на провідних підприємствах м. Харкова. Розроблено практичні рекомендації щодо їх використання.Документ Проектування інструменту для обробки неевольвентних зубчастих передач із заданими коефіцієнтами контактного тиску і перекриття(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Третяк, Тетяна ЄвгенівнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти (13 – механічна інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2021. Дисертацію присвячено проектуванню зуборізних інструментів, що забезпечують задані параметри тиску та перекриття неевольвентної зубчастої передачі. Для вирішення задач дисертації використано єдину математичну базу – апарат багатопараметричних відображень простору. Розроблено геометричну модель кінематичної кривої як потенційного профілю бічної поверхні зуба зуборізного інструменту, математичні моделі розрахунку профілю зуба зуборізного інструменту для обробки неевольвентних зубчастих коліс та профілю огинаючої поверхні зуба зубчастого колеса, оброблюваного за методом обкатки. Описано методики геометричного аналізу процесу формоутворення поверхонь обкатними зуборізними інструментами, отримання профілів сполучених поверхонь зубів неевольвентних зубчастих коліс як огинаючих заданих поверхонь зубів інструментів. Розроблено математичну модель розрахунку коефіцієнтів тиску між зубами та перекриття зубчастої передачі. Показано, що неевольвентні зубчасті зачеплення можуть мати більші приведені радіуси кривизни (і внаслідок цього менші коефіцієнти тиску) в точках торкання профілів порівняно з евольвентними зачепленнями при збільшенні або зменшенні коефіцієнта перекриття зубчастого зачеплення. Розроблено методики профілювання ріжучої частини обкатних зуборізних інструментів для обробки неевольвентних зубчастих коліс. Запропоновано нові різновиди збірних зуборізних довбяків із призматичними та круглими фасонними різцями, які забезпечують незмінність профілю ріжучих кромок при переточуваннях. Розроблені методики, а також спроектовані різальні інструменти апробовано та впроваджено в проектних організаціях і на підприємствах м. Харкова.