Управление точностью обработки эвольвентного профиля по высоте зуба колеса

Controlling the accuracy of processing the involute profile of the height of the gear tooth wheels
Цитировать:
Мардонов Б.Т. Управление точностью обработки эвольвентного профиля по высоте зуба колеса // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 8 (53). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6244 (дата обращения: 27.10.2020).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В данной статье приводятся возможность управления технологическими факторами и повышения надежности технологического процесса зубообработки путем комплексного управления точностью обработки на основе функциональных зависимостей систематических технологических факторов и отклонений параметров зубчатых колес, где аргументом функциональных зависимостей является отклонение единого параметра зубчатых колес-отклонение радиусов эвольвент профилей.

ABSTRACT

This article describes the possibilities controlling technological factors and increasing the reliability of the technological process of tooth processing through integrated management accuracy processing based on the functional dependencies of systematic technological factors and deviations of the parameters of gears, where the argument of functional dependencies is the deviation of a single parameter of the gears deviation of the radius of the involute profiles.

 

Ключевые слова: зубчатые колеса, эвольвентная поверхность зубьев, шероховатость, твердость, расположение припусков, управление точностью обработки, управление технологическими факторами.

Keywords: toothed wheels, involute tooth surface, roughness, hardness, positioning of allowances, control of the accuracy of processing, management of technological factors.

 

Погрешность профиля зуба колеса можно оценивать не только по величине отклонения от эвольвенты, но и по характеру изменения величины отклонения по высоте зуба. Нами было установлено, что каждый систематический технологический фактор приводит к образованию погрешности профиля с определенным характером изменения по высоте профиля зуба колеса [1].

В основу поиска доминирующего технологи­ческого фактора по структурной схеме, приведенной на рис.1. положен регрессионный анализ исследования связей между величинами погрешностей профиля  в каждом угловом положении по высоте зуба с полнее определенными значениями , которые должны образоваться от действия одного из доминирующих технологических факторов. Такой подход к поиску технологических факторов позволил выявлять систематические технологические факторы и управлять влиянием отдельных из них на величину и характер изменения  по высоте зуба.

При зубообработки обкатным-инструментом (шевером-прикатником) доминирующим техноло­гическим фактором, вызывающим погрешность эвольвентного профиля, нередко является радиальное биение j. Радиальное биение шевера-прикатника приводит к образованию погрешностей профилей с синусоидальным законом изменения. Характер расположения погрешности профиля по высоте зуба зависит от взаимного фазового положения направления геометрического эксцентриситета относительно режущей гребенки, расположенной в калибрующей плоскости.

При исследованиях факторов, вызывающих погрешности профилей, учеными и производ­ственными работниками основное внимание уделялось расчетам и определению абсолютных значений , характеризуемых по ГОСТ 1643-81 как расстояние по нормам между двумя ближайшими друг к другу номинальными торцовыми профилями зуба, между которыми размещается действительный торцовый активный профиль зуба зубчатого колеса.

Исследования значений и характера расположения погрешностей профилей по высоте зуба в зависимости от фазы действия различных систематических технологических факторов.

Для решения проблемы управления точностью зубообработки необходимо было решить вопросы, связанные с управлением величиной и характером расположения погрешностей профилей.

Ниже описаны результаты исследований по управлению точностью профилей зубьев зубчатых колес.

Управление характером расположения погреш­ностей профилей было проведено при зубообработке прямозубых цилиндрических колес обкатными инструментами.

Таблица 1.

Параметры технологической настройки при зубообработки прямозубых цилиндрических зубчатых колес

Номер партии

Пара-метры колеса

Заданные радиальные биение обкатного инструмента

Теоретическое значения

Угол развернутости между

Номер установки

Осевые перемещения обкатного инструмента

Сторона профиля зуба

Теоретические значения угловых положений точек

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

I

4

17

0,20

73

10036

1

 

Лев

150 33

2609

 

Прав

150 33

2609

2

 

Лев

2609

150 33

 

Прав

2609

150 33

3

 

Лев

20051

31027

 

Прав

20051

31027

4

 

Лев

150 33

2609

 

Прав

150 33

2609

II

4

23

0,24

87

7030

1

 

Лев

16056

24046

 

Прав

16056

24046

2

 

Лев

1301

20041

 

Прав

1301

20041

3

 

Лев

24046

16056

 

Прав

24046

16056

III

3

45

0,10

36

40

1

 

Лев

180

220

 

Прав

180

220

2

 

Лев

160

200

 

Прав

160

200

3

 

Лев

180

220

 

Прав

180

220

IV

4

23

0,06

22

7050

1

 

Лев

16056

24046

 

Прав

16056

24046

2

 

Лев

1301

20041

 

Прав

1301

20041

3

 

Лев

24046

16056

 

Прав

24046

16056

 

Управление осуществлялось путем изменения фазового положения направления геометрического эксцентриситета относительно режущей гребенки. В таблице 1 приведены значения параметров технологической настройки при зубообработки прямозубых цилиндрических зубчатых колес. Значения радиальных биений настраивались с помощью специальных эксцентричных втулок, а также теоретические значения погрешности профиля, развернутости угла между min и max и также теоретические значения угловых положений точек профилей с отклонениями min и max для каждой из осевых установок обкатного инструмента. 

Таблица 2.

Результаты экспериментальных исследований по управлению характером расположения погрешностей профилей зубьев

Номер партии

Номер установки

Сторона профиля зуба

Действительные значения угловых положений точек в градусах

Отклонения угловых положений от теор. значений

Значение

Отклонения от теор. значений в%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

I

1

лев

16

25

0027

109

73

0

прав

15

26

0033

009

64

12,3

2

лев

15

26

0033

009

74

1,3

прав

15

26

0033

009

65

10,9

3

лев

21

31

0051

0027

63

13,7

прав

31

21

0027

0051

55

24,4

4

лев

31

21

0027

0051

75

2,6

прав

21

31

0051

0033

70

3,9

II

1

лев

15

22

1056

2046

83

4,6

прав

17

25

0004

0014

84

3,4

2

лев

11

19

201

1041

87

0

прав

21

12

0019

101

80

8,0

3

лев

13

16

1046

1056

68

24,1

прав

24

15

0046

1056

68

25,2

III

1

лев

16

24

10

20

23

36,1

прав

18

24

00

20

17

52,8

2

лев

20

14

00

20

31

13,3

прав

14

22

20

20

23

36,1

3

лев

24

16

20

20

21

41,7

прав

24

18

20

00

24

33,3

IV

1

лев

19

26

204

1014

24

9,1

прав

19

26

204

1014

19

13,6

2

лев

14

22

0059

1019

21

4,5

прав

22

16

1019

2059

37

68,7

3

лев

26

19

1014

2014

16

27,2

прав

225

19

0014

2014

24

18,2

 

В таблице 2 приведены результаты эксперимен­тальных исследований по управлению характером расположения погрешностей профилей зубьев зубчатых колес. В таблице приведены действительные значения угловых положений точек профилей с отклонениями min и max, значения погрешностей профилей, а также сравнительные данные между заданным теоретическим и полученным в действительности угловыми положениями экстремальных точек и величинами погрешностей профилей.

Из сравнительных данных в таблице 2 видно, что угловые положения точек с экстремальными отклонениями погрешностей профилей, полученные экспериментальными исследованиями, практически совпадают с рассчитанными теоретическими значениями. Из таблицы также видно, что величины погрешностей профилей полученных эксперимен­тальным путем при заданном радиальном биении зубообрабатывающего инструмента для большинства случаев практически близки к теоретическим значениям погрешностей профилей для тех же значений радиальных биений инструмента.

 

 

Рисунок 1. Структурная схема поиска доминирующих технологических факторов, вызывающих отклонения радиусов эвольвент по высоте профиля зуба колеса

 

Наблюдаемая разница в величинах погреш­ностей профилей, которая имела место в отдельных случаях, объясняется, по-видимому, нестабильностью процесса резания при зубообработки.

Результаты экспериментальных исследований показали, что при зубообработке обкатными инструментами можно получить заданный характер расположения погрешности профилей путем управления величиной и фазовым положением биения обкатного инструмента.

Экспериментальными исследованиями установ­лено также, что возможно решение обратной задачи – по характеру изменения погрешности профиля, по высоте зуба путем регрессионного анализа определить доминирующий систематический технологический фактор.

Выводы

  1. Экспериментальные исследования регрессион­ных связей, смоделированных при заданной величине и фазовом положении радиального биения шевера-прикатника, показали;

а) расхождения по величине отклонения при радиальном биении а = 0,20 мм были в среднем равны 9%. При а = 0,06 мм были равны 29%.

б) расхождения углов развернутости точек с экстремальными значениями отклонений радиусов эвольвент лежала в пределах +10.

 

Список литературы:
1. Аликулов Д.Е. Исследование влияния центрирования червячных фрез на точность нарезаемых зубчатых колес. – Дис…канд.техн.наук. – Ташкент, 1966. – 268 с.

 

Информация об авторах

канд. тех. наук, доцент, Навоийский государственный горный институт, кафедра Технология машиностроения, 210100, Узбекистан, Навои, пр. Галаба, 170 

Associate professor, Navoi State Mining Institute, Department of Technology of mechanical engineering, 210100, Uzbekistan, Navoi, Galaba ave., 170

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top