Рассматривается притирка цилиндрических зубчатых колес при помощи специальных гиперболоидных притиров с использованием абразивных паст или жидких смесей.It is considered abrading of cylindrical cogwheels by means of special hyperboloid abrades with use of abrasive pastes or liquid mixes

Витренко, А. В.

Витренко, В. А.

Грязев, А. А.

Кашура, М. А.

Кириченко, И. А.

Кириченко, С. Г.

eNTUKhPIIR Electronic National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"; Institutional Repository

 33 качения. Справочник. – М.: Машиностроение, 1975. – 572с. 11. Веников А.В. Теория подобия и моделиро-вания. – М.: Высш. шк., 1976. – 470с. 12. Подшипники качения: Справочник-каталог / Под ред. В.Н. На-рышкина и Р.В. Коросташевского. – М.: Машиностроение, 1984. – 277с. 13. Подшипниковые узлы совре-менных машин и приборов: Энциклопедический справочник / Под общ. ред В.Б. Носова. – М.: Машино-строение, 1997. – 640с. 14. Колесников Ю.В., Морозов Е.М. Механика контактного разрушения. – М.: Нау-ка, 1989. – 224с. 15. Добромыслов Н.Н., Борисов Ю.С., Лукьянов Д.В. Расчет показателей безотказности и долговечности крупногабаритных подшипников качения по критериям контактной усталости и износа // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 1990. – №2. – С.67-72. 16. Абдуллаев А.И., Гарибов М.А. Уточнение расчета ресурса подшипника качения с учетом свойств смазочного материала // Пробле-мы машиностроения. – 1994. – №3. – С.24-27. 17. Народецкий М.З. Научно-исследовательские работы в области теории расчета подшипников качения // Труды ВНИПП. – 1981. – №2. – С.3-13. 18. Черменский О.Н. Учет качества металла в расчетах контактной долговечности деталей машин // Проблемы машино-строения и надежности машин. – 1993. – №3. – С.61-69. Надійшла до редколегії 23.04.12    УДК 621.91.02; УДК 621.83  А.А. ГРЯЗЕВ, магистр каф. компьютерных наук ВНУ им. В. Даля, Луганск; И.А. КИРИЧЕНКО, д.т.н., проф., зав. каф. метрологии ВНУ им. В. Даля; М.А. КАШУРА, асп. каф. технологии машиностроения и инженерного консалтинга ВНУ им. В. Даля; С.Г. КИРИЧЕНКО, аспирант каф. технологии машиностроения и инженерного консалтинга ВНУ им. В. Даля; А.В. ВИТРЕНКО, ассистент каф. организации перевозок на железнодорожном транспорте ВНУ им. В. Даля; В.А. ВИТРЕНКО, д.т.н., проф., зав. каф. технологии машиностроения  и инженерного консалтинга ВНУ им. В. Даля  ПРИТИРКА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС  Рассматривается притирка цилиндрических зубчатых колес при помощи специальных гипербо-лоидных притиров с использованием абразивных паст или жидких смесей.  Розглядається притирка циліндричних зубчастих коліс за допомогою спеціальних гіперболоїдних притирів з використанням абразивних паст чи рідких сумішей.  It is considered abrading of cylindrical cogwheels by means of special hyperboloid abrades with use of abrasive pastes or liquid mixes.  Притирка является доводочным процессом, при котором профили зубьев подвергаются искусственному износу посредством специального инструмен-та – притира с использованием абразивных паст или жидких смесей. Процесс притирки осуществляется за счет того, что обрабатываемое ко-лесо и притир оси скрещиваются, кроме медленного обкаточного движения имеют дополнительное возвратно-поступательное движение вдоль оси изде-лия. В качестве притира используют точные чугунные цилиндрические коле-са. Число зубьев притира не должно быть кратным или не должно иметь об- 34щих множителей с числом зубьев притираемого цилиндрического зубчатого колеса, в противном случае погрешности притира передаются на притираемое цилиндрическое колесо. Припуск на толщину зуба не превышает 0,05мм. Притирка – простой и дешевый способ отделки закаленных и сырых ци-линдрических зубчатых колес, применяемый для ответственных передач с целью уменьшения шума, повышения долговечности и улучшения контакта между зубьями. Процесс притирки длится 5-6 мин и, таким образом, является весьма производительным. В основу притирки положена винтовая передача, состоящая из зубчатого притира и обрабатываемого колеса. Из теории резания известно, что все виды режущего инструмента, рабо-тающего по методу обкатки можно разделить на две группы: 1) Инструмент с режущей поверхностью, например, абразивный червяк или шлифовальный дисковый круг для шлифования зубьев цилиндрических колес. К этой группе инструментов также относятся притир и хон; 2) Инструмент с режущими кромками, например червячные фрезы, долбяки, обкаточные резцы. Определение режущей поверхности на притире относится к первой группе и сводится к определению поверхности, сопряженной с поверхностью обрабатываемого зубца цилиндрического колеса. При этом поверхность при-тира ∑1 и обрабатываемого колеса ∑2 получают инструментальной поверхно-стью Р, отличной от ∑1 и ∑2. Представим, что в то время, когда притир и об-рабатываемое цилиндрическое колесо совершают движения обкатки, произ-водящая поверхность Р движется определенным образом по отношению к не-подвижной части станка. В подвижных системах, связанных с притиром и об-рабатываемым колесом, поверхность Р воспроизводит поверхности ∑1 и ∑2. Обозначим через Пр1 и Пр2 движения Р относительно притира и цилиндриче-ского колеса. Поверхность ∑i представляет огибающую семейства инстру-ментальных поверхностей Р в движении Пpi (i=1, 2); Р и ∑i находятся при этом в линейном контакте. Обозначим через Д(Р1) мгновенную линию контакта поверхностей Р и ∑1. Соответственно Д(Р2) – мгновенная линия контакта Р и ∑2. Если линия контакта Д(Р1) тождественна Д(Р2), то поверхности ∑1 и ∑2 находятся в линейном контакте. Можно представить, что все три поверхности Р, ∑1 и ∑2 – находятся в каждый момент времени в непрерывном контакте и касаются друг друга по одной и той же линии контакта Д(Р1)≡Д(Р2). Линию контакта Д(Р1) определим следующими уравнениями ),( PPPP urr ϑrr= ;   0)()1( =PPPP iVr,  где ),( PPPP urr ϑrr=  – уравнение производящей поверхности Р; )(PPi  – орт нор-мали к поверхности Р в системе SP; )1(PPVr – вектор скорости относительного движения в системе SP. Линия контакта Д(Р2) определяется уравнениям:  ),( PPPP urr ϑrr= ;   0)()1( =PPPP iVr.  35 Очевидно, что Д(Р1)≡Д(Р2), то есть линия контакта поверхностей Р и ∑1, Р и ∑2 будет одна и та же, если во всех точках линии Д(Р1) будет удовлетворять-ся не только условие 0)()1( =PPPP iVr, но и условие 0)()2( =PPPP iVr. Следовательно   ),( PPPP urr ϑrr= ;   0)()2( =PPPP iVr.  Последнее уравнение выражает требование, что в каждой точке линии Д(Р1)≡Д(Р2) скорости )1(PPVr и )2(PPVr должны находиться в одной плоскости ка-сательной поверхности Р. Так как касательная плоскость к Р определяется векторами PP durdr и PP drd ϑr, линейный контакт поверхностей ∑1 и ∑2 ста-новится возможным, если во всех точках мгновенной линии контакта Д(Р1) будут компланарными четыре вектора: PP durdr, PP drd ϑr, )1(PPVr, )2(PPVr. При коллинеарности векторов )1(PPVr и )2(PPVr или их равенстве линейный контакт поверхностей ∑1 и ∑2 становится возможным, если на поверхности Р в каж-дом ее положении найдется такая линия, в точках которой окажутся компла-нарными три вектора: PP durdr, )1(PPVr и )2(PPVr)1(PPVkr= .  Способ синтеза сопряженных поверхностей ∑1 и ∑2 посредством общей производящей поверхности Р, широко применяется на практике [1, 2]. Так как для передач с параллельными и пересекающимися осями приведенные уравнения соблюдаются во всех точках линий контакта Д(Р1) и Д(Р2), если мгновенная ось вращения L(Р1)≡L(Р2). Под L(Р1) понимается мгновенная ось вращения при зацеплении Р с ∑2. При совпадении осей L(Р1)≡L(Р2) относитель-ная скорость )2()1( PP VVrrλ= , мгновенные линии контакта Д(Р1)≡Д(Р2), поверх-ности ∑1 и ∑2 находятся в линейном контакте. Именно так воспроизводятся: 1) эвольвентное плоское зацепление с помощью общей инструментальной рейки, 2) конические колеса с постоянной высотой ножки, нарезаемые по-средством одной производящей поверхности и др. Рассмотренный синтез зубчатых передач на параллельных и пересекаю-щихся осях не может быть использован для притирки цилиндрических и ко-нических зубчатых колес. Это объясняется отсутствием относительного скольжения сопряженных поверхностей зубьев, направленного вдоль осей колес, и используемого в качестве главного движения резания. Поэтому необходимо перейти к синтезу сопряженных зацеплений на пе-рекрещивающихся осях. В этом случае реализуется обычно точечный харак-тер касания. Естественно в этом случае будет реализован процесс притирки, если одно звено выполнить притиром. Однако такому процессу притирки присущи следующие принципиальные пороки: 1) быстрый износ притира из-за точечного характера касания; 2) большие термические нагрузки, приводя-щие к отпуску и понижению твердости изделия. В исследовании сделана попытка синтезировать притир в пространствен-ном станочном зацеплении. Напомним, что при нарезании зубьев на цилиндри- 36ческих заготовках основное применение имеет обкатка. При этом инструмент подают вдоль образующей цилиндра, то есть параллельно оси вращения наре-заемого колеса, независимо от того, предназначены ли нарезаемые таким обра-зом колеса для передач плоских (смонтированных на параллельных валах) или винтовых (смонтированных на перекрещивающихся валах). С таким положени-ем сложно согласиться и, действительно, ряд исследователей стали нарезать цилиндрические колеса для винтовых передач при движении режущего инст-румента по прямой, расположенной под углом к оси вращения нарезаемого ци-линдрического колеса [3-6]. В этом случае получается зуб с переменной высо-той. Естественно предположить, что инструмент, например, обкаточный резец должен двигаться по прямой, которая является прямолинейной образующей однополостного гиперболоида. В этом случае высота зуба остается постоянной. Обкаточный резец может быть прямозубыми или косозубыми. Нарезание гиперболоидного колеса (притира) производят при помощи обкаточного резца. Для этого инструмент и нарезаемое гиперболоидное коле-со кинематически увязаны при помощи гитары давления, если инструмент прямозубый. При косозубом инструменте, кроме гитары давления, настраива-ется гитара дифференциала. Для нарезания впадины по всей ширине гипербо-лоидной заготовки инструмент подается вдоль прямолинейной образующей однополостного гиперболоида. Таким образом, при рассматриваемом методе притирки притир получа-ется на однополостном гиперболоиде. Исследования показывают, что в рассматриваемом случае характер ка-сания цилиндрического колеса и гиперболоидного колеса будет линейным. При этом расположение линии контакта в основном зависит от угла скрещи-вания осей γ. При γ=180° гиперболоидная заготовка становится цилиндриче-ской и линии контакта на зубьях прямозубого колеса располагаются парал-лельно оси вращения колеса. При 0,5<γ<π имеем гиперболоидную передачу внешнего зацепления в которой линии контакта всегда наклонены по отно-шению к образующей зуба.  Вывод. При изготовлении гиперболоидного зубчатого колеса из чугуна, мож-но получить притир с линейным контактом касания с обрабатываемым цилиндриче-ским зубчатым колесом. В результате повышается производительность притирки из-за снижения термонагрузки и увеличения ширины притираемой поверхности.  Список литературы: 1. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. – М.: Наука, 1968, – 584с. 2. Родин П.Р. Основы проектирования режущих инструментов. – Киев: Вища школа, 1990. – 424с. 3. Давыдов Я.С. Неэвольвентное зацепление. – М.: Машгиз, 1950. – 180с. 4. Вітренко В.О. Гіперболої-дні інструменти для обробки і обладнання циліндричних прямозубих зубчатих коліс. – Київ, 1995. – 33с. 5. А.с. 310747, Л.Я. Либуркин, А.М. Павлов и В.А. Трубняков. Способ нарезания косозубого колеса долбяком. – М., 1971. 6. Кириченко І.О. Створення гіперболоїдних передач з лінійним контактом зуб-ців. Автореф. дис…докт.техн.наук. – Луганськ, 2004. – 35с. Поступила в редколлегию 09.04.12 

Притирка цилиндрических зубчатых колес

Library of National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"

http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPI-Press/10297/1/vestnik_HPI_2012_35_Gryazev_Pritirka.pdf

Притирка цилиндрических зубчатых колес

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

eNTUKhPIIR Electronic National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"; Institutional Repository

Library of National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"