Дослідження процесу радіально-колового безперервного формоутворення кінцевими фрезами зубчастих коліс циклоїдних передач
Автор: Вовканець Мирослава Андріївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології машинобудування
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Функціональне призначення машин різного призначення потребує зміничастоти обертання привідного двигуна, що здійснюється здебільшого за допомогою зубчастих передач. Переважальна кількість передач утворена циліндричними зубчастими колесами із евольвентним профілем зубів. Сучасні машини, обладнання потребують реалізації нових концепцій для виробів таких, як зубчасті передачі більшість яких належать до стандартизованих і зубчасті колеса в яких виконують з евольвентним профілем зубців. Однак евольвентні передачі мають певні обмеження що стосуються кінематичної точності, великих передавальних відношень, навантажувальної здатності, енергетичної ефективності. Для задоволення потреб на противагу евольвентним передачам застосовують планетарні зубчасті передачі з зубчастими колесами циклоїдного профілю. Планетарні циклоїдні передачі використовуються у вантажопідіймальних машинах, металообробних верстатах, роботах, приводах конвеєрів, приводах транспортних машин, в технологічному обладнанні гірничодобувної, хімічної, харчової, переробної, машинобудівної галузей промисловості, а також таких спеціальних виробів як радіолокатори, бурового устаткування, екскаватори, шестеренні гідронасоси. Планетарні передачі із циклоїдним профілем за кінематичними характеристиками належать до позацентроїдних. Зубчаста передача маже складатись хоча б двох зубчастих коліс із зовнішніми та внутрішніми зубцями циклоїдного профілю або цівкового колеса та зубчастого колеса із зовнішніми зубцями циклоїдного профілю. Планетарні позацентроїдні передачі визначаються великим передавальним відношенням, значним крутним моментом що передається, точністю позиціювання, можливість сприймати короткочасні значні перевантаження, плавність роботи, малий рівень шуму. Позитивні характеристики таких передач визначаються розподілом навантаження серед значної кількості пар зубців, що одночасно контактують. Теоретично навантаження сприймається майже половиною зубців зубчастих коліс. Циклоїдні планетарні передачі мають певні недоліки до яких належать значна вартість передачі яка перевищує вартість передач інших типів та визначається підвищеними вимогами до точності виготовлення деталей та значними навантаженнями, що сприймаються підшипниками сателітів. Нарізання зубців у циклоїдних зубчастих колесах здійснюється різними способами залежно від характеристики зубчастого вінця – зовнішнього або внутрішнього. Виготовлення циклоїдних зубчастих із зовнішнім вінцем здійснюється методом обкату довбачами, черв’ячними фрезами та методом ділення профільними дисковими, кінцевими фрезами, шліфуванням. Для нарізання внутрішніх зубчастих вінців використовують здебільшого довбачі або різці довбальні. Використовуються спеціально спрофільований зубообробний інструмент черв’ячні, дискові чи кінцеві фрези. Інструменти для отримання циклоїдних профілів характеризуються геометрично складним профілем, що може бути утворений на спеціальних загострю вальних верстатах. Такі інструменти не належать до широковживаних, а від так їх вартість є високою. Технологічні процеси нарізання зубців циклоїдного профілю повинні забезпечити високу точність зубчастих коліс для створення багатопарного зачеплення та забезпечувати відносно високу продуктивність та низьку собівартість для умов серійного виробництва. Перспективним технологічним напрямком виготовлення циклоїдних зубчастих коліс є повне використання можливостей металорізальних верстатів застосуванням додаткового технологічного оснащення, що забезпечує здійснення процесу профілювання на основі реалізації кінематично орієнтованих способів взаємного узгодженого переміщення робочих елементів технологічної системи. Отже, розроблення нових способів нарізання зубчастих коліс із зовнішніми або внутрішніми зубцями з циклоїдним профілем кінцевими фрезами при безперевному обертанні заготовки зубчастих коліс відноситься до актуальних наукових задач. Мета дослідження - підвищення ефективності обробки зубчастих коліс з циклоїдним профілем зубців кінцевими фрезами при безперервному їх формоутворенні. Об”єкт дослідження - технологічний спосіб нарізання циклоїдних зовнішніх та внутрішніх циліндричних зубчастих коліс кінцевими фрезами безперервним радіально-коловим формуванням профілю зубців. Предмет дослідження – параметри процесу обробки зовнішніх та внутрішніх зубців з циклоїдним профілем кінцевими фрезами радіально-коловим формоутворенням. Задачі дослідження. 1. Розробити спосіб нарізання зубчастих коліс із зовнішніми та внутрішніми зубцями кінцевими фрезами при радіально-коловому періодичному утворенні бокових поверхонь зубців циклоїдного профілю. 2. Провести моделювання процесу безперервного радіально- колового формоутворення зубців. 3. Встановити вплив параметрів процесу радіально-колового нарізання зовнішніх та внутрішніх циклоїдних зубчастих коліс на якісні характеристики циклоїдного профілю. Наукові результати. Розроблений спосіб нарізання зубчастих зовнішнього та внутрішнього зачеплення з циклоїдним профілем зубців кінцевими фрезами встановленими у інструментальний пристрій на токарних верстатах при наданні періодичного зворотно-поступального переміщення кінцевої фрези у радіальному напрямку нарізуваного циліндричного зубчастого колеса. Застосування способу радіально–колового формоутворення кінцевими фрезами зубчастих коліс із зовнішнім та внутрішнім зубчастим вінцем дозволить підвищити техніко-економічні показники при виготовленні циклоїдних передач високої навантажувальної здатності. Ключові слова: кінцева фреза, циклоїдний профіль, планетарна позацентроїдна передача, радіальний періодичний рух, зовнішнє зачеплення, внутрішнє зачеплення.