Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология судостроения и судоремонта

Диссертационная работа:

Кашаев Александр Михайлович. Разработка новой концепции зубообработки и исследование технологических возможностей ее реализации в процессе зубофрезерования червячных колес при ремонте судовых механизмов : дис. ... канд. техн. наук : 05.08.04 Владивосток, 2006 120 с. РГБ ОД, 61:07-5/1049

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Значительный процент объема выпуска червячных передач объясняется их широким применением в различных отраслях промышленности. Прежде всего, в судостроении и судоремонте - в рулевых машинах, в механизмах судовых палубных грузоподъемных устройств (приводы шпилей и брашпилей, приводы шлюпочных, угольных, мусороподъемных, буксирных и траловых лебедок), в валоповоротных механизмах, в приводах масляных, нефтяных, воздушных насосов и многих других; в машиностроении -в качестве приводных устройств к различным производственным машинам.

Особое место червячным передачам отводится в горнодобывающих и строительных механизмах.

В станкостроении, например, в зубофрезерных станках, червячной передаче в цепи деления отводится центральное место.

Трудно назвать область техники, где бы не применялись червячные передачи в качестве силовых или кинематических.

Несмотря на такие недостатки червячных передач, как применение дорогостоящих антифрикционных материалов для зубчатых венцов червячных колес, относительно низкий КПД, приводы с червячными передачами, благодаря их малошумности, компактности, самоторможению, реализации большого диапазона передаточных отношений в одной ступени (100 и более) удовлетворяют около 90% потребности в редукторах общего назначения.

В тех случаях, когда требуется высокая кинематическая точность в сочетании с малошумностью и гарантированным самоторможением при относительно невысокой стоимости, червячные редукторы становятся незаменимыми.

Совершенствование геометрии зацепления червячных передач и технологии их изготовления продолжается практически непрерывно - улучшаются эксплуатационные характеристики, разрабатываются червячные передачи с новой геометрией зацепления, создаются новые смазочные материалы с антифрикционными присадками.

Улучшению качества червячных передач уделяли и уделяют внимание многие российские и зарубежные ученые, среди которых Н.И. Колчин, Ф.Л. Литвин, И.С. Кривенко, И.П. Бернацкий, М.Л. Ерихов, А.Н. Грубин, Л.И. Назаренко, Л. Д. Часовников, Н.Н. Крылов, Х.Е. Мерит и многие другие.

Способам нарезания червячных колес посвящена обширная литература, в частности, в диссертации В.И.Парубца приведено 39 подобных способов зу-бонарезания. Указанными вопросами занимались Л.В.Коростелев и его ученики (например, С.А.Лагутин).

Технология изготовления червячных колес на настоящее время строится на известной концепции зубообработки червячных колес, которая заключается во взаимном огибании витков червяка и зубьев червячного колеса с одним параметром огибания при непрерывном делении на число зубьев колеса.

Основное требование традиционного способа зубофрезерования червячных колес состоит в идентичности всех параметров червячной фрезы и рабо-

чего червяка. Что означает, сколько типоразмеров рабочих червяков при одинаковых основных параметрах (модуль, число заходов, профиль и профильный угол исходного контура), столько же необходимо и червячных фрез для нарезания червячных колес к этим червякам.

Так как червячная фреза для зубофрезерования червячных колес - инструмент дорогостоящий (5000 + 12000 рублей и более), то это обстоятельство (высокая стоимость зубообработки) следует рассматривать как экономический недостаток технологии нарезания зубьев червячных колес.

В диссертации разработана и исследована новая концепция зубофрезерования червячных колес - при двух параметрах огибания поверхностей витков режущего инструмента и зубьев червячного колеса. Способ позволяет в ряде случаев, особенно в условиях индивидуального и ремонтного производств, использовать с целью экономии средств одну и ту же червячную фрезу для зубофрезерования червячных колес из некоторой гаммы червячных передач при сохранении точности и производительности процесса, названную червячной фрезой малого диаметра (далее фрезой МД).

Новая концепция расширяет возможности способов зубообработки в отношении формы инструмента (целесообразно использовать стандартные червячные фрезы для зубофрезерования червячных колес), обеспечивая при этом существенную экономию средств, затрачиваемых на изготовление дорогостоящих фрез при одновременном сокращении их ассортимента.

Цель работы. Целью работы являются:

разработка новой концепции зубообработки червячных колес при двух параметрах огибания и исследование технологических возможностей её реализации;

внедрение в производство нового метода зубофрезерования червячных колес с использованием серийно выпускаемого зубофрезерного оборудования без его модернизации.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

  1. Разработано, сконструировано и изготовлено специальное дополнительное технологическое оборудование, налаженное на зубофрезерном станке (далее просто станок).

  2. Произведена экспериментальная зубообработка заготовок червячных колес, используя специальное дополнительное станочное оборудование и червячную фрезу МД, на серийном зубофрезерном станке 5Е32А.

  3. Выполнена оценка возможной погрешности профиля зубьев червячных колес при реализации разработанной концепции зубонарезания.

  1. Аналитически исследованы и сопоставлены червячные зацепления червячных передач в главном продольном сечении, червячные колеса которых нарезаны по известной технологии и способом, разработанным в диссертации.

  2. Выполнен анализ экономической эффективности зубообработки червячных колес в базовом и новом вариантах.

Научная новизна. 1. Научная новизна подтверждается патентом РФ на изобретение «Способ нарезания червячных колёс» № 2082568 от 27.06.97г. В основе способа - взаимоогибание режущих поверхностей инструмента и зубьев червячного колеса при двух параметрах огибания.

  1. В диссертации разработана новая концепция формообразования поверхностей зубьев червячного колеса.

  2. Впервые новый метод зубофрезерования реализован в «металле». Разработано и изготовлено специальное дополнительное технологическое оборудование к зубофрезерному станку (электромеханический привод червячной фрезы и универсальная фрезерная оправка).

  3. Составлена математическая модель для исследования идентичности геометрии зацепления и картин зацепления червячных передач, полученных новым и известным способами.

  4. Намечены границы области приложения нового способа и пути совершенствования зубофрезерования червячных колес разработанным методом.

Практическая значимость. Исследованная концепция зубонарезания червячных колес позволяет:

используя одну и ту же червячную фрезу, зубофрезеровать все червячные колеса из гаммы червячных редукторов, если рабочие червяки из указанной гаммы имеют диаметральные размеры равные либо большие, чем диаметральные размеры червячной фрезы при одинаковых основных параметрах;

расширить возможности использования формы инструмента для зубо-обработки червячных колес, обеспечивая при этом существенную экономию средств, затрачиваемых на изготовление дорогостоящих фрез при одновременном сокращении их номенклатуры;

сократить время на переналадку фрезерной оправки при изменении радиальных размеров рабочего червяка и неизменных основных параметрах.

использовать серийно выпускаемое станочное оборудование модели 532 и однотипное с ним;

зубофрезеровать червячные колеса при двухпараметрическом огибании без изменения производственно-технических характеристик червячных передач;

- определить целесообразную область приложения разработанной в
диссертации новой концепции зубообработки червячных колес.

На защиту выносятся. 1. Результаты исследования технологических возможностей способа зубообработки червячного колеса по новой концепции, разработанной в диссертационной работе, а именно:

возможность реализации метода при использовании червячной фрезы МД;

технологическое обеспечение для реализации новой концепции;

анализ возможной дополнительной погрешности профиля зуба червячного колеса от неточности установки фрезы МД на универсальной оправке;

доказательство тождественности передач по геометрическим и производственно - техническим характеристикам, червячные колеса которых

нарезаны традиционным и предлагаемым способами зубофрезерования.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования; в конструировании и изготовлении всего дополнительного технологического оснащения и наладке его на зубофрезерном станке; в проведении физического эксперимента и обработке его результатов; в исследовании технологических возможностей разработанной концепции зубообработки; в аналитическом исследовании геометрии зацепления и картин зацепления червячных передач в главном продольном сечении передач; в оценке экономической эффективности новой концепции зубообработки.

Апробация результатов работы. Основные положения доложены:

  1. На международной конференции «Редукторостроение России. Состояние, проблемы, перспективы». 2003 г., С-Петербург.

  2. На международном форуме молодых ученых АТР. 2001, 2003 гг., Владивосток.

  3. На научно-технических конференциях «Вологдинские чтения» ДВГТУ им. В.В. Куйбышева. 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 гг.

По материалам диссертации (самостоятельно и в соавторстве) опубликовано 9 работ.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов работы, библиографического списка из 55 наименований и приложений, включает 120 страниц машинописного текста, 14 таблиц и 32 рисунков.

Подобные работы
Матвеев Станислав Алексеевич
Применение математического моделирования при исследовании технологических возможностей поперечного выдавливания для изготовления элементов судовых систем и вооружения
Пичугин Дмитрий Алексеевич
Исследование и научное обоснование возможности применения серобетона для пострйоки корпусов судов
Юрьев Олег Юрьевич
Разработка и реализация системы укрупленных нормативов по труду в процессе строительства судов
Рубан Анатолий Рашидович
Повышение технологичности судовых планетарных редукторов при ремонте путем изменения норм шероховатости переходных поверхностей зубьев цементируемых колес
Гутиева Наталия Андреевна
Исследование динамики и разработка механизма уравновешивания судовых малоразмерных дизелей
Файзулов Альберт Рустемович
Анализ и разработка механизмов транспортирования ткани с прямолинейной траекторией движения зубчатой рейки в процессе рабочего хода
Дзюба Виктор Иванович
Разработка механизма дискретного перемещения изделия для специальных швейных машин
Петров Алексей Валентинович
Исследование и разработка самонастраивающегося механизма обнаружения шва ткани для текстильных машин
Дронова Лидия Анатольевна
Разработка децентрализованного механизма принятия оперативных решений в управлении производством на предприятии
Абраменков Дмитрий Эдуардович
Теория дроссельных пневматических механизмов и разработка типоразмерного ряда ручных машин ударного действия для строительства

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net