Одной из главных целей наших проектов является драматическое повышение долговечности зубчатых передач, рассмотрим основные пути достижения этой цели:

Одним из основных фактор повышения долговечности зубчатых передач – это оптимизированное пятно контакта под нагрузкой.  Достигается это путем обоснованного выбора расчитанных модификаций.

Идеальное пятно контакта под нагрузкой обеспечивается путем его моделирования с учетом процесса изготовления ЗК  зуборезным  инструментом и подобранных оптимальных модификаций, которые так же рассчитываются, а не отыскивается эмпирическим путем.

Для того чтобы обеспечить правильное пятно контакта не только теоретически, но и в серийной продукции, необходимо проектировать точно подходящий профиль  зуборезного инструмента в одной среде с проектируемым зубчатым колесом, а для получения оптимальных параметров модификации необходимо знать теорию расчета пятна контакта.

Модификация – это целенаправленная замена эвольвентной линии профиля зубчатого колеса такой кривой, позволяющей компенсировать деформации зубьев под нагрузкой. Правильно выполненная модификация зубчатых колёс снижает износ, тепловыделение и потери мощности зубчатого зацепления под нагрузкой, снижает вибрации и шум, позволяет избежать концентраторов напряжений, возникающих при работе зубчатой пары под нагрузкой, снижает риск образования задиров, микротрещин и выкрашивания зубьев при работе. Различают продольную модификацию (то есть модификацию зуба вдоль оси колеса) и профильную модификацию зубчатых колёс.

Кроме этого, существуют разновидности этих основных видов модификации.
К профильным модификациям относятся:

• Линейные модификации профиля головки и ножки зуба.
• Дугообразная модификация профиля зуба.
• Линейные модификация профиля головки и ножки зуба с переменными радиусами.
• Бочкообразная профильная модификация.
• Модификация угла профиля.

К продольным модификациям относятся:

• Линейная модификация торца зуба.
• Дугообразная модификация торца зуба.
• Коррекция угла наклона линии зуба.
• Бочкообразная продольная модификация.
• Треугольная модификация торца зуба.
• Модификация скручиванием.

Анализ проблем, связанных с модификациями
Общая проблема применения модификации – это проблема обоснованного выбора типа и параметров модификации для каждого зубчатого колеса в зависимости от реального режима нагружения. С использованием KissSoft инженер может рассчитать точные параметры необходимой модификации с учётом пятна контакта зубчатого зацепления под реальной нагрузкой.

1. Основной способ исполнения любой модификации на зубчатом колесе – шлифование. Существующая практика опирается на собственный опыт цехового технолога, который задает параметры модификации при шлифовке. Однако, как оказывает практика, на сегодняшний день этого опыта не достаточно. Применение модификаций, целенаправленной замены эвольвентной линии профиля кривой, позволяющей компенсировать деформации зубьев под нагрузкой, является одним из очень дорогостоящих при экспериментальной доводке методов проектирования зубчатых передач, поскольку часто  ошибки назначения параметров модификации приводят к преждевременному разрушению зубчатого зацепления и отказу редуктора.

2. Другая проблема существующих методов модификации состоит в том, что форма линии модификации профиля подбирается для обоих колес независимо друг от друга. Переход от применяемых теоретически сопряженных эвольвентных зацеплений (без действующей нагрузки) к несопряженным (модифицированным) дает большой эксплуатационный и экономический эффект, поскольку позволяет уменьшить габариты и массу зубчатых колес. Однако неправильное определение величины модификации на стадии проектирования является наиболее часто встречающейся причиной разрушения зубчатых колес. Погрешность в оценке величины модификации приводит к концентрации контактных напряжений на кромках зубьев. Таким образом, точность определения величины модификации играет ведущую роль в обеспечении работоспособности зубчатой передачи.

3. Кроме изготовления зубчатых колёс с модификацией профиля зуба существует проблема контроля качества таких колёс. Для её решения предусматривается использование контрольно-измерительной машины. Для того, что бы проконтролировать качество зубьев с модификацией и избежать ошибок и неточностей, предусматривается передача данных от конструктора на контрольно-измерительную машину через специализированный модуль интеграции ПК KissSoft с интерфейсом измерительной машины. Это позволяет исключить человеческий фактор из цепочки «проектирование – изготовление – контроль качества» при производстве модифицированных зубчатых колёс.

Таким образом, в существующих методах модификации зубчатых колес можно выделить несколько направлений:

• Независимая модификация каждого из зубчатых колес.
• Нарушение сопряженности зацепления зубчатых колес под нагрузкой, и как следствие повышенный уровень вибрации.
• Сложность без соответствующего математического аппарата определять форму линии модификации зубчатых колес исходя из условия сопряженности и деформаций под действием нагрузок в зацеплении.

Модификация зубчатого колеса – это сложная задача, которую невозможно выполнить без соответствующего расчётного инструмента. Для того, что бы получать прирост долговечности от модификации каждого зубчатого колеса, необходимо производить точный расчёт зубчатого зацепления с учетом условий и режимов нагружения.

Решение данной задачи является сложной процедурой, требующей проведения множества расчетов. Эта задача по силам современному программному комплексу KISSsoft, показавший хорошую сходимость результатов моделирования работы зубчатых передач с результатами экспериментов.

Для правильного исполнения рассчитанных параметров модификаций часто необходимо передать полученные параметры на станок. Для решения этой проблемы мы предлагаем:

• Создание проекта СТП по согласованию документации на зубчатые колёса между УГК и УГТ в единой среде KissSoft/KissSys с интеграцией в системе PDM (например, PDM Search);
• Разработать и утвердить формы задания модификации зуба для зубошлифовальных станков (пример такого оборудования – линейка зубошлифовальных станков фирмы LIEBHERR). Разработка происходит при использовании специальных модулей для места расчётчика, предназначенных для проектирования точных параметров модификации.

Если вас заинтересовали возможности KISSsoft по расчету модификаций, наши проекты или любая друга информация, предоставленная на нашем сайте, обязательно напишите нам. Оставив нам свои реквизиты вы будете всегда в курсе последних событий, для вас будет зарезервировано место на нашем регулярном бесплатном семинаре. Только зарегистрированным пользователям доступна наша новостная рассылка с последними фактами, касающимися узкоспециализированных тем по среде сквозного проектирования трансмиссий KISSsoft | KISSsys, которые не всегда публикуются на нашем сайте для того, чтобы не перегружать его структуру.

Scroll