Техніко-економічний аналіз передових процесів нарізання зубчастих коліс методом генеративного формоутворення
Автор: Щупак Віталій Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології машинобудування
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Розширена анотація. Щупак В.А., Грицай І.Є. (керівник). Техніко-економічний аналіз передових процесів нарізання зубчастих коліс методом генеративного формоутворення. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Об?єкт дослідження – «радіально-коловий метод нарізання зубчастих коліс». Мета роботи: аналіз передових процесів нарізання зубчастих коліс методом генеративного формоутворення та порівняння його із методом нарізання зубів черв’ячними фрезами. Проаналізовано стан в галузі поширення та виготовлення зубчастих коліс і передач у машинобудуванні. Відмічено проблеми виробництва зубчастих коліс, основні напрямки розвитку і удосконалення зубофрезерних верстатів і інструментів. За видом зачеплення на даний час найбільшого використання набули зубчасті передачі з евольвентими профілями зубців. Проте, незважаючи на всі можливі удосконалення евольвентного зачеплення, поряд з безсумнівними перевагами (певна технологічна універсальність, можливість кутової, висотної і повздовжньої по зубу корекції, сталість передавального числа), йому притаманні істотні недоліки. До основних із них можна віднести такі: обмежена контактна та згинна міцність зубців, циклічна втомлюваність і високий рівень шуму в передачі, особливо на великих швидкостях, обмеженість ряду передавальних співвідношень. Недостатня міцність зубців лімітує підвищення навантажувальної здатності та зменшення матеріалоємності зубчастих передач та редукторів[1-2]. Під час нарізання циліндричних зубчастих коліс реалізують здебільшого один з найпоширеніших методів формоутворення зубців колеса – метод обкату. Метод обкату здійснюють черв’ячними фрезами на зубофрезерних верстатах, у яких рух обкату утворюється внаслідок підсумовування двох жорстко узгоджених рухів – обертання заготовки колеса та черв’ячної фрези. Рух обкату характеризується істотними обмеженнями, що визначаються кінематичними особливостями зубофрезерних верстатів і які не дозволяють зменшити основний час на зубофрезерній операції, а відтак, підвищити продуктивність і знизити собівартість виготовлення зубчастих коліс[2]. Одним з шляхів підвищення ефективності технологічних операцій зубонарізання є використання на наявних зубофрезерних верстатах нового технологічного процесу (способу) – радіально-колового формоутворення зубців. Цей метод дозволяє відтворити синусоїду у верстатному зачепленні тонкого дискового інструменту з заготовкою за рахунок зміщення геометричної та кінематичної осей фрези (ексцентриситету) в умовах неперервного обкочування. Його технологія реалізована на звичайному зубофрезерному верстаті, оснащеному нескладним пристроєм. Наведено переваги перспективної синусоїдальної передачі порівняно з традиційними зубчастими передачами; описано новий ефективний метод нарізання і чистової обробки зубчастих коліс та відмічено його істотні переваги в порівнянні із методом нарізання зубів черв’ячною фрезою. Зроблено порівняльні характеристики, в якій розглянуто сили які утворюються під час нарізання зубів зубчастих коліс, точність та шорсткість утворених поверхонь зубів[3]. Зроблено техніко-економічні оцінку показників нового методу в порівнянні із методом нарізання зубчастих коліс черв’ячними фрезами, і встановлено, що ці показники перевищують відповідні показники розглядуваного методу . При впровадженні цього методу витрати - вартість виготовлення спорядження стандартного верстата, ліцензійний супровід тощо мінімальні. Ключові слова: зубчасті колеса і технології, синусоїдальні колеса, новий метод зубообробки, дискові фрези, обкочування Перелік використаних літературих джерел. 1. Грицай І. Є. Стан і перспективи в галузі зубчастих передач і технології зубообробки [Текст] / І.Є. Грицай // Машиностроение и техносфера XXI века : сборник трудов XIX международной научно-технической конференции, в 3-х томах, 17-22 сентября 2012 г. - Севастополь. - Т3. - С. 202-209. 2. Грицай І. Є. Синусоїдальні зубчасті колеса та новий ефективний метод їх виготовлення [Текст] / І. Є. Грицай, Е. М. Благут, В.З. Яворський // УИЦ «Наука. Техника. Технология». - К., 2004. – С. 47-50. 3. Литвиняк Я. М. Технологічні особливості отримання зубчастих коліс із синусоїдальним профілем бічних поверхонь зубців [Текст] / Я. М. Литвиняк, І. Є. Грицай, І. І. Юрчишин // 7-й Міжнародний симпозіум українських інженерів- механіків у Львові : тези доповідей, 18-20 травня 2005 р. - Львів. – С. 86-87. 4. Грицай І. Є. Підвищення техніко-економічної ефективності процесів виробництва зубчастих коліс поєднанням традиційних та нових способів формоутворення [Текст] / І. Є. Грицай, Я. М. Литвиняк // Вісник НТУ "ХПІ" : збірник наукових праць «Проблеми механічного приводу». – Харків: вид-во НТУ «ХПІ», 2010. - № 26. – С. 30 – 35. 5. Аникин Ю.В. Синусоидальное зацепление. - Воронеж, 1974. - 64 с. 2.Патент України №73550: МПК 7B23P15/14: Благут Е.М. Спосіб нарізки зубчастих коліс синусоїдальної передачі Благута. Бюл. № 8, 2005 р.