Congratulation from Internet Conference!
Hello
ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖУВАЛЬНОЇ СПРОМОЖНОСТІ ЦИЛІНДРИЧНОЇ ГОЛОВНОЇ ПЕРЕДАЧІ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ
10.11.2023 07:38
[3. Technical sciences]
Author: Запорожець Олександр Сергійович, магістрант кафедри автомобільного транспорту та логістики, Національний університет «Одеська політехніка»
Згинальній міцності зубчастих коліс присвячено велику кількість досліджень. Найбільш докладно вивчено вплив геометричних параметрів зубчастого зачеплення на максимальну згинальну напругу в корені зуба. Поряд із геометричними параметрами зубчастого вінця на згинальні напруги в корені зуба впливає технологія нарізування. Основні методи нарізування зубів – інструментальною рейкою, черв'ячною фрезою та довб'яком. Профілі зубів, нарізані інструментальною рейкою та черв'ячною фрезою близькі. Найбільшою мірою відрізняються профілі зубів, нарізані інструментальною рейкою та довб'яком.
Для побудови профілів зубів розроблено програму мовою PYTHON. Програма моделює процес нарізування зубів з урахуванням реальної технології виготовлення та параметрів інструменту, включаючи фланкування та допустиме зношування.
Вихідними даними є: параметри зубчастого зачеплення: коефіцієнт зміщення x, числа зубів шестерні z1 та колеса z2, модуль m, кут нахилу зубів B. А також коефіцієнти – радіуса кривизни галтелі pf*, радіального зазору c*, висоти головки зубу hа*; параметри фланкування: висоти модифікації hg та глибини модифікації de.
Параметри виробу та інструменту позначаються наступним чином: параметри виробу:
- деталь – 0; інструмент – 1;
- параметри інструменту: інструментальна рейка – 0, довб'як – 1, черв'ячна фреза – 2;
- для довб'яка: число зубів z, коефіцієнт зміщення x, коефіцієнт зміщення гранично зношеного довб'яка xizn.
Є можливість задавати значення коефіцієнтів – радіуса кривизни галтелі pf* та радіального зазору c* у межах передбачених стандартами ISO та ANSI (c* = 0,2..0,4; pf* = 0,25… 0,4).
Результатом роботи програми є побудовані профілі двох коліс, причому для другого профілю наведено безліч положень зуборізного інструменту. Товщина зуба нарізаного довб'яком менше і радіус заокруглення галтелі більше. Висота зубу нарізаного довб'яком менше і тим менше, чим більше знос довб'яка.
З використанням знайдених профілів зубів створено параметричні моделі зубчастого вінця у форматі .dwg. Досліджено, яким чином точність та спосіб апроксимації моделі створеної у AutoCAD впливає на результат. Евольвентний профіль зубів та криву галтелі, побудовані за аналітичними залежностями, апроксимували за допомогою сплайн функції, дуг та відрізків прямих. Припустимою помилкою визначення максимальної згинальної напруги Fmax вважали 1%. При цьому найбільший допустимий крок апроксимації для прямих відрізків становить 0,8 мм, дуг кіл 1,3мм, сплайн функція 3,7мм.
Так як згинальні напруги виникають не тільки в галтелі зуба що знаходиться в зачепленні, але і в жолобниках сусідніх зубів в модель включені навантажений зуб повністю і жолобники сусідніх зубів. Зосереджене зусилля докладали на вершині зуба нормалі до відповідної точки евольвенти. Вважали, що існує жорстка закладання моделі по її нижньому краю. Модель описана кінцевими трикутними елементами, крок розбиття задавався програмно. Розрахунок методом кінцевих елементів проводився з допомогою програмного комплексу Inventor.
Найбільший вплив на точність розрахованих згинальних напруг робить крок розбиття кінцевими елементами. Крок, при якому у визначенні максимального значення згинального напруги Fmax помилка становить менше 1% становить 0,38 мм. Точність визначення максимального значення згинальної напруги 5% досягається при кроці в 1мм. Нерівномірний крок розбивки – дрібніший у галтелі та більший на вершині зуба дозволяє прискорити розрахунок зубів. Однак так, це не має практичного значення.
Максимальні значення напруги на вершині зуба в точці докладання зосередженої сили. Напруги на вершині зуба обумовлені прийнятими граничними умовами і не впливають на досліджувану напругу в галтелі зуба. Напруги в жолобнику на боці стиснення більше, як і слід очікувати, ніж на боці розтягування. Встановлено, що при параметрах зубчастого зачеплення: число зубів z = 12, коефіцієнт зміщення x = 0,3, коефіцієнт радіуса кривизни галтелі pf*= 0,38, коефіцієнт радіального зазору с* = 0,25; максимальна згинальна напруга в галтелі зубів нарізаних довб'яком на 12% більше ніж для зубів нарізаних рейкою.
Так як точність розрахунку напруги QFmax становить 5%, то необхідність урахування технології нарізування при розрахунку зубчастих передач на вигин можна вважати доведеною. Це положення особливо актуальне для передбачених стандартом ISO значень радіального зазору (с* = 0,3; 0,35; 0,4) та при малому радіусі кривизни жолобника (pf* = 0,3).
Література
1. Иванов, В. В., Мотулько, Б. В., & Харсун, А. М. (2003). Автоматизация проектирования механических приводов. Одесса: АО Бахва, 135. 2. Иванов, В.В. Эвристические модели в машиностроении Монография: / В.В. Иванов. – Одесса: АО Бахва, 2012. – 268 с.
_______________________________________________________________
Науковий керівник: Іванов Віктор Володимирович, доктор технічних наук, професор, кафедри автомобільного транспорту та логістики Національнbq університет «Одеська політехніка»
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Another articles in this section
-
STUDY OF THE INFLUENCE OF DIELECTRIC COATING ON THE RADIATION CHARACTERISTICS OF AN ANTENNA ARRAY
31.10.2023 16:41 -
ПРИЧИНИ ЗНИЖЕННЯ ГІДРАВЛІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ГАЗОПРОВОДІВ
25.10.2023 11:22 -
РИНОК ТРАНСПОРТНИХ ПОСЛУГ: ПОНЯТТЯ ТА ОЗНАКИ
24.10.2023 01:20 -
УДОСКОНАЛЕНА МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ГЕРМЕТИЧНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
22.10.2023 19:23 -
ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ АГРОДРОНІВ У САДІВНИЦТВІ
19.10.2023 21:56
Сonferences
Conference 2024
Conference 2023
Conference 2022
Conference 2021
