Розроблено загальну геометричну модель профілювання зубців нарізного інструменту й аналітичного опису для виготовлення циліндричних зубчастих коліс та інтерактивного комп'ютерного аналізу геометро-кінематичних показників (ГКП) синтезованих передач. Запропоновано геометричну модель, яка дозволяє одержувати узагальнене аналітичне представлення вихідних контурів і поверхонь зубців коліс, нарізного інструменту, а також похідних від нього виразів ГКП циліндричних зубчастих передач на основі апроксимації профілів кривими Без'є третього порядку. На підставі геометричної моделі розроблено методику та програмний комплекс "СИНТЕЗ", який відрізняється мінімальністю стандартизованих вхідних даних про передачу, що проектується, у сукупності з координатами керуючих точок, від яких залежать вирази геометричних моделей і ГКП передачі. Запропоновано використовувати комплекс за двома напрямками - для дослідження передач зі стандартизованим профілем зубця та зберіганням існуючої технології виготовлення та для нових синтезованих передач з застосуванням нетрадиційних методів виготовлення, що базуються на високих інтегрованих технологіях. Результати наукового дослідження впроваджено в ХК "Луганськтепловоз", ДП ВО "Луганський верстатобудівний завод" для проектування циліндричних зубчастих передач приводів і трансмісій і зубонарізного інструменту, а також на кафедрі "Металорізальні верстати та інструменти" Східноукраїнського національного університету ім. В.Даля.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано та реалізовано новий підхід у вирішенні питання синтезу передачі на базі 3D-моделювання з метою одержання форми бокових поверхонь контактуючих зубів зубчастої пари конічних коліс, що запезпечують якісне зачеплення. Розроблено методологію процесу виготовлення зубчастої пари 3D-моделюванням на етапі технологічної підготовки виробництва. Запропоновано математичну модель процесу формоутворення бокових поверхонь зубчастих конічних коліс з урахуванням геометрії зуборізних головок, параметрів наладок обладнання та процесу зубонарізання. Розроблено параметричні 3D-моделі зуборізних головок і заготовок та математичну модель процесу нарізання кругових зубів конічних коліс з метою одержання 3D-моделі деталі. Розроблено математичну модель контролю зачеплення. На базі розроблених алгоритмів і математичних моделей програмно реалізовано автоматизовану систему для технологічної підготовки виготовлення зубчастих конічних коліс з круговим зубом. Створено математичну 3D-модель зуборізних головок, яку запропоновано використовувати як електронний еталон під час контролю вироблених поверхонь інструменту з метою зменшення погрішності його виготовлення. Зазначено, що розрахунок параметрів наладок обладнання та проектування зуборізних головок, виконаних за допомогою автоматизованої системи, суттєво скорочують терміни на технологічну підготовку виробництва конічних коліс з круговим зубом.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено просторову математичну модель одержання поверхні циліндричних зубчастих коліс у разі формоутворення гіперболоїдним інструментом на підставі аналітичного опису гіперболоїдного зачеплення другого роду з урахуванням рівнянь покращеного профілю зуба різального інструмента. Вдосконалено технологічну схему зубонарізання гіперболоїдного інструмента циліндричним інструментальним колесом за допомогою аналізу процесу формування профілю зуба. Розроблено методику аналізу процесу формоутворення циліндричних зубчастих коліс гіперболоїдним інструментом на підставі даної технологічної схеми формування поверхні гіперболоїдного інструмента. Теоретично визначено умови існування похідної поверхні гіперболоїдного інструмента для обробки циліндричних зубчастих коліс та умови з існування самої поверхні зубців циліндричного зубчастого колеса за умов, що прийняті технологічною схемою зубонарізання.

  Скачати повний текст

З метою підвищення технічного рівня зубчастих конічних передач Новікова побудовано математичну модель реального (з врахуванням похибок виготовлення та монтажу) конічного зачеплення Новікова, яка включає системи рівнянь та більш точні, у порівнянні з відомими, алгоритми дослідження впливу технологічних і монтажних похибок на умови контактування зубців та кінематику передачі. Досліджено чутливість конічних передач Новікова до похибок виготовлення та монтажу. Виявлено домінуючі похибки, визначено ступінь та характер їх впливу на контакт зубців, кінематичну точність і плавність роботи передач. Розроблено раціональні допуски на точність виготовлення зубчастих конічних коліс і передач Новікова з вихідними інструментальними контурами за ГОСТ 15023-76 і МН 4229-63, розраховано допуски на точність виготовлення зуборізних голівок з вихідними контурами. Проаналізовано можливі методи і засоби контролю точності виготовлення і монтажу нового зачеплення.

  Скачати повний текст

Визначено основну інструментальну поверхню, яка сполучена з поверхнею зубців оброблюваних зубчастих коліс. Розроблено принципово нову схему формоутворення гіперболоїдного накатного інструмента, який використовується для зміцнювальної накатки зубців циліндричних зубчастих коліс. Вперше утворювальне інструментальне зубчасте колесо в процесі формоутворення рухається вздовж прямолінійної утворювальної однополосного гіперболоїда. Одержано поверхню зубців гіперболоїдних багатозахідних накатників.

  Скачати повний текст

Побудовано математичну модель реального циліндричного зачеплення Новікова, що містить системи рівнянь і більш точні, у порівняні з відомими,алгоритми дослідження впливу технологічних і монтажних похибок на умови контактування зубців і кінематику передачі. Проведено детальне числове дослідження точності зубчастих циліндричних передач Новікова та виявлено аналітичні характеристики для оцінки чутливості передач до похибок. Установлено ступінь і характер впливу похибок на якісні показники працездатності даних циліндричних передач, а також одержано формули та розроблено загальну методику розрахунку межових відхилень і допусків на контрольовані параметри.

  Скачати повний текст

З використанням розробленої теорії створено гіперболоїдну зубчату передачу другого роду з лінійним контактом і верстатне зачеплення циліндричних виробляючих коліс з оброблюваними квазігіперболоїдними колесами та одержано неевольвентний обкатний зуборізальний інструмент для обробки евольвентних циліндричних коліс у просторовому верстатному зачепленні. Такий інструмент теоретично можна виготовити на заготівках виду одноплюсний гіперболоїд, який відтворюється на практиці за розробленою технологією, згідно з якою одержаний квазігіперболоїдний черв'як (колесо) має лінійний характер торкання з циліндричним зубчатим колесом, що має евольвентну поверхню. Відзначено, що в цих інструментах передня різальна грань розташовується під кутом, що залежить від оброблюваного матеріалу та його твердості. За цього не відбувається скривлення інструмента та виробу, а також знижується використана енергія у двічі. Показано, що відносна швидкість ковзання вирівнюється за всією висотою оброблюваного зуба, внаслідок чого деформація та зсув у процесі різання співпадають. Це забезпечує високоякісну обробку зубців коліс і підвищення міцності гіперболоїдної зубчатої передачі в двічі у порівнянні з гвинтовою передачею.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель формоутворення робочих поверхонь зубів зубчатих рейок з урахуванням технологічного забезпечення параметрів стану поверхневого прошарку. Обгрунтовано умови підвищення продуктивності обробки. Наведено методику розрахунку та визначення технологічних умов обробки зубчатих рейок дисковими профільними фрезами з урахуванням ефективності обробки. Запропоновано принцип розрахунку основних схем технологічного забезпечення параметрів стану поверхневого прошарку зубчатих рейок. Проведено експериментальні дослідження щодо впливу термічної обробки зубчатих рейок на точність виготовлення методом неруйнівного контролю мобільною рентгенографічною камерою та термічною обробкою зубчатих рейок у "заневоленому" стані. Досліджено та впроваджено високопродуктивні технології обробки, технологічні умови для практичної реалізації технологічного забезпечення якості та точності виготовлення зубчатих рейок. Визначено умови істотного підвищення продуктивності обробки рейок.

  Скачати повний текст

На підставі даних теоретичних досліджень установлено питому частку кожного елемента технологічної системи (верстата, інструменту, пристрою, заготовки) та процесу зубофрезерування у загальній похибці обробленого зубчастого колеса. Теоретично встановлено вплив на точність зубчастих коліс точності виготовлення та встановлення на верстаті шнекової фрези, геометричної та кінематичної точності верстата і пристрою, точності заготовки та процесу зубофрезерування. Одержано емпіричні залежності для визначення основних показників точності зубчастого колеса (кінематичної, плавності роботи та контакту зубців у передачі) від технологічних і конструктивних чинників. Розроблено оптимізаційну модель вибору технологічних чинників з метою забезпечення точності зубчастого колеса після операції зубофрезерування.

  Скачати повний текст

Визначено шляхи удосконалення процесу формоутворення робочих поверхонь цівкових коліс позацентроїдних епіциклоїдальних передач внутрішнього зачеплення (ПЕПВЗ), методи підвищення точності обробки та зменшення собівартості інструмента. Вперше створено однозубий інструмент опуклої форми та запропоновано спосіб обробки цівкового колеса ПЕПВЗ на верстатах зі спрощеними кінематичними схемами формоутворення. Аналітично визначено рівняння виробної поверхні інструмента та умови її існування, доведено доцільність застосування інструмента опуклої форми. Встановлено можливість використання нового методу як кінцевої обробки для цівкових коліс, що мають поверхневу твердість HRC 28...32, та попередньої чистової лезової обробки під наступну термічну і шліфування. Розроблений спосіб рекомендовано реалізувати на універсальному довбальному верстаті шляхом його модернізації планетарним столом виробу.

  Скачати повний текст

Розв'язано наукову задачу спрощення верстатно-інструментального забезпечення (ВІЗ), удосконалено формоутворення черв'яків з угнутим профілем витків (УПВ) за рахунок зміни напрямку формотвірного руху і використання інструмента з внутрішньою конічною виробною поверхнею, який складає з черв'ячною фрезою для евольвентних коліс жорстку неконгруентну виробну пару (НВП). Досліджено виробну поверхню інструмента, розроблено кінематичну схему формоутворення внутрішнього верстатного зачеплення інструмента та черв'яка, НВП для формоутворення активних ланок передачі. Визначено поверхню витка черв'яка дисковим конічним інструментом в розробленій схемі формоутворення. Спрощено ВІЗ, що допомагає виготовляти черв'яки з УПВ більш технологічним методом, визначено параметри зрізу, геометрії інструмента черв'ячним зачепленням збільшеної навантажувальної здатності.

  Скачати повний текст

Розроблено новий дисковий інструмент, який складає жорстку неконгруентну виробну пару з черв'ячною фрезою з евольвентною виробною поверхнею. Визначено рівняння виробної поверхні дискового інструмента, розроблено верстатні зачеплення та інструментальне забезпечення процесу формоутворення черв'яка. Внаслідок двосторонньої обробки западини витка черв'яка вдвічі скорочено машинний час цієї операції. Розроблено та впроваджено у виробництво інженерну методику проектування таких дискових інструментів.

  Скачати повний текст

Визначено області існування конічних зубчастих коліс з еквідистантними зуб'ями. Одержано межові зв'язки між параметрами початкової поверхні, лінії зуба та ширини вінця, що обмежують цю область. Одержано описи кінематики формоутворення, базуючись на методиці відображень. Доведено необхідність додаткового довороту інструменту навколо осі, перпендикулярної до початкового конусу. З використанням теорії обгинаючих одержано конкретні математичні описи умов лінійного та точкового торкання інструментальної та формотвірної поверхонь. Розроблено нові 3D моделі попереднього формоутворення за методами копіювання фасонними різцями та однопараметричного обгинання фасонними фрезами та шліфувальними кругами. Наведені моделі представлено у структурному, математичному та параметричному записах. На підставі відомої узагальненої структури верстатних зачеплень одержано локальне узагальнення геометричних моделей формутворення щодо конічних коліс з еквідистантними зуб'ями, що враховує їх специфіку. Показано, що найзагальнішою є модель з двопараметричним обгинанням і точковим миттєвим торканням поверхонь. Ця модель відповідає обкачувальному остаточному формоутворенню. Запропоновано теоретично обгрунтовану класифікацію схем формоутворення.

  Скачати повний текст