Главная » 2014 » Август » 30 » Скачать Исследование метода обработки крупномодульных тяжелонагруженных цилиндрических зубчатых колес. Оборудование, инструмент и бесплатно
7:18 AM
Скачать Исследование метода обработки крупномодульных тяжелонагруженных цилиндрических зубчатых колес. Оборудование, инструмент и бесплатно
Исследование метода обработки крупномодульных тяжелонагруженных цилиндрических зубчатых колес. Оборудование, инструмент и оснастка
Диссертация
Автор: Бочкарев, Николай Алексеевич
Название: Исследование метода обработки крупномодульных тяжелонагруженных цилиндрических зубчатых колес. Оборудование, инструмент и оснастка
Справка: Бочкарев, Николай Алексеевич. Исследование метода обработки крупномодульных тяжелонагруженных цилиндрических зубчатых колес. Оборудование, инструмент и оснастка : диссертация кандидата технических наук : 05.03.01 Москва, 2004 148 c. : 61 04-5/4252
Объем: 148 стр.
Информация: Москва, 2004
Содержание:
Глава 1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
11 Причины и основные закономерности изнашивания зубчатых передач
12 Варианты технологических процессов изготовления крупномодульных зубчатых колес
13 Сопоставление методов отделочно-упрочняющей обработки зубьев
14 Механизм формирования поверхностно-упрочненного слоя зубьев
Выводы по главе
Глава 2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРИ ПОВЕРХНОСТНО- ПЛАСТИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ
21 Расчет фактической площади контакта и давления при упругом взаимодействии инструмента с зубчатым колесом
22 Распределение интенсивности деформации детали в зависимости от усилий и формы упрочняющего инструмента
23 Исследование параметров качества обработки зубчатых колес после ППД
24 Расчетные формулы показателей параметров качества-
25Пути снижения погрепшости обработки
26 Повышение эффективности обработки Вьшодыпоглаве
Глава 3 РАЗРАБОТКА НОВОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ ЗУБЧАТЫХКОЛЕС ,
31 Разработка промыпшенной угфочняющей установки
32 Разработка, аналитический расчет и обоснование применения комбинированного инструмента для одновременного упрочнения полного контура зубьев
Выводы по главе
Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЬТХ ХАРАКТЕРИСТИК УПЮЧНЕННЬКППД ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ПО НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
41 Исследование физико-механических характеристик
42 Теоретические и экспериментальные исследования контактных явлений тяговых зубчатых колес упрочненных методом ППД!
421 Определение надежности упрочненных зубчатых колес
422 Исследование изгибной усталостной прочности зубьев
423 Испытание на контактную усталостную прочность зубьев
424 Оценка вероятности безопсазной работы :^чатых колес
43 Эксплуатационные характеристики упрочненных ППД зубчатых колес
Выводы по главе
Глава 5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ПРИМЕНЕНИЯ ОТДЕ-ЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ППД ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Введение:
В промьппленности России после многолетнего спада наметились признаки подъема. В настоящее время развитие материально-технической базы страны в первую очередь зависит от ускорения социальноэкономического развития, так как экономика перепша на рыночные взаимоотношения и функционирует исключительно по законам рьшка.Основа ускорения — всемерная интенсификация производства на базе технического прогресса, который в машиностроении и других отраслях промьппленности тесно связан с проблемой повьппения износостойкостиузлов трения и усталостной прочности деталей. Создаются новые механические системы и технологические процессы, эксплуатируюпщеся в экстремальных условиях. В • связи с этим приобретает огромное значение создание долговечных и надежных мапшн и механизмов.Сроки службы строительных, погрузочно-разгрузочных, землеройных, сельскохозяйственных, горных, кузнечно-прессовых и других маппш весьма ограничены.В большинстве слз^аев эти машины оснащены редукторами, имеющими зубчатые передачи сравнительно 1фупного модуля.Зубчатые передачи являются, и будут оставаться в обозримом будущем, одним из основных элементов трансмиссий большинства известных типов машинных агрегатов.Зубчатая передача, как продукт производства — это наукоемкая, материалоемкая и трудоемкая продукция. Основная доля (8590%) выхода из строя деталей и узлов мапшн обусловлена изнашиванием, а также усталостными разрушениями. Особое место занимают внезапные отказы передач, такие как: поломки и сколы зубьев, которые часто являются следствием внезапной остановки эксплуатации машины, приводят к аварийной ситуации и требуют увеличения затрат на ремонт. Тем более, что на ремонт и эксплуатацию машинного парка затрачивается в 4 10 раз больше средств и материалов, чем на изготовление. Следовательно, повьппение качества и эффективности изготовления и ремонта зубчатых передач является одной из важнейших задач для всего машиностроительного комштекса.Решение данной проблемы может осуш;ествляться, как в рамках существуюшдх технологий, так и путем поиска новых решений.ВажньшЕ является разработка методов исследования тяжелонагруженных узлов трения — зубчатых передач, широко используемых в машинных агрегатах, для создания их стабильных эксплуатационных характеристик.В связи с этим, необходимо бьшо в современных условиях рьшочных отношений найти область, где регулярно и в большом количестве используются тяжелонагруженные крупномодульные зубчатые передачи, ведется статистика сроков их работы во времени, определяются и фиксируются межремонтные периоды их эксплуатации, а таБсже иметь возможность широкого внедрения зубчатых колес, изготовленных по новой технологии. В связи с этим для внедрения нами были выбраны железнодорожные предприятия Министерства транспорта РФ. Так, по данным, полученным из департамента Министерства транспорта РФ, обрабатываюш;его статистические данные, за девять месяцев 2003 года вьппло из строя 1677 зубчатых колес тяговых редукторов электропоездов.В частности, на Московском локомотиворемонтном заводе нам бьша; представлена возможность проводить эксперименты, модернизировать станочное оборудование, создавать оснастку и упрочняюпще инструменты.Естественно, что новые технологии финишных операций можно использовать и на других мапшностроительных предприятиях для обработки колес редукторов крупных машин (металлорежущих станков, кузнечнопрессового, строительного, горнодобывающего оборудования и т.п.).Тяговая зубчатая передача является наиболее нагруженным элементом привода. Характерными условиями ее работы являются большие ударные и реверсивные нагрузки, циклические окружные скорости, изменения температуры, перекос осей: зубчатых колес, высокая загрязненность масла.Зубчатые передачи, используемые в тяговых редукторах локомотивов, рассчитанные на требуемый ресурс 1800 тыс.км. пробега по данным Московского локомотиворемонтного завода, выходят из строя после 600700 тыс. км ввиду разрушений и повреждений рабочих поверхностей зубьев, а именно: трещин, отколов, поломок, износа, натира и схватывания.Технология изготовления зубчатых передач базируется на опыте изготовления средних и крупных модулей зубчатых колес, применяемых в общем машиностроении.Эти технологии, определяя требуемую точность геометрических параметров, не гарантируют обеспечение эксплуатационных характеристик: качества поверхности зубьев, контактной жесткости, износостойкости, кинематической точности, а в итоге повьппения работоспособности.Несмотря на важность этих вопросов, им не уделяется достаточного внимания. В больпшнстве случаев используют существуюп]ую технологию механической и термической обработки зубчатых колес, не учитывая их специфику.Обычно технология обработки включает зубофрезерование, термообработку и зубошлифование, а зубошлифование способствует шаржированию поверхности зубьев, созданию сетки органически зародившихся микротрепщн. В результате возникают дополнительные проходы выхаживания для удаления дефектного слоя, а также применяют притирку, обкатывание, выглаживание и т.п.Зубофрезерование зубчатых колес осзчцествляется червячными фрезами, имеюпщми стандартный исходный профиль и модифицированный профиль - в виде протуберанца - профиля зубьев рейки. При обработке фрезами с протуберанцем между зубьями образуется подрезанная впадина — выкружка. При ПБшфовании боковых поверхностей зубьев шлифуюпщй круг не касается дна впадины.Обеспечение повышения надежности и долговечности зубчатой передачи мы связываем с применением обработки методом поверхностнопластического деформирования (ППД), с одновременным упрочнением эвольвент и впадин между зубьями.Крупный вклад в теоретическое обоснование процесса ППД и других способов упрочнения различных деталей машин внесли ученые: П.Г.Алексеев, Б.М.Астапжевич, А,П.Бабичев, М.А.Балтер, В.М.Браславский, Н.А.Буше, А.М.Дальский, Ю.В.Димов, М.С.Дрозд, Д.Г.Евсеев, М.А.Елизаветин, М.М,Жасминов, Н.П.Зобнин, В.Г.Коновалов, В.И.Костецкий, И.В.Кудрявцев, В.Д.Кузнецов, И.А.Одинг, Д.Д.Пашпев, В.Н.Подураев, А.И.Промпов, Ю.Г.Проскуряков, Э.В.Рыжов, Э.А.Сатель, В.М.Смелянский, В.М.Сорокин, Л.А.Хворостухин, Н.Ф.Хлебалин, Л.М.П1кольник, Ю.Г.111нейдер, Д.Л.Юдин, П.И.Яш;ерицин и др.Основная задача, возникающая при ППД - отыскание таких конструкторских, технологических решений и условий обработки, которые бы обеспечили заданное качество при максимальной производительности.Совершенствование технологий ППД возможно лишь при исследовании закономерностей упрочнения поверхностного слоя, а также с учетом влияния технологической наследственности предшествуюпщх операций зубофрезерования, термообработки, зубошлифования, определения их граничных параметров и, как следствие, определения пзпгей локализации погрешностей, возникаюпщх на этих операциях.Широкий круг вопросов по локализации этих погрепшостей методом поверхностно-пластического деформирования, обеспечения качества, надежности и производительности зубчатых передач является серьезной научной проблемой. Ньшепшему уровню технологии обработки ППД зубьев крупномодульных колес присупщ существенные недостатки. ограничивающие возможность ее применения. К ним относятся: трудность обеспечения заданного качества обработки, сравнительно невысокая производительность, и что особенно важно, возможность одновременной обработки ППД эвольвенты и впадины, которая является основным концентратором напряжений., Таким образом, создание новых технологий по применению ППД, распшрение технологических возможностей этого метода предопределили необходимость и актуальность вьшолнения данной работы.В работе представлены теоретические положения и методики эффективной обработки ППД зубьев крупномодульных колес в. условиях серийного производства. На основе исследования основных закономерностей = изнашивания и деформации тяговых зубчатых колес разработаны принципы и технология отделочно-упрочняющей обработки ППД всего контура зубьев - эвольвент и впадин. Теоретически обосновано распределение интенсивности деформации детали в зависимости от усилий; и формы упрочняющего инструмента. Определены (в том числе на основе экспериментальных даьшых) основные факторы, связанные с элементами технологии, влияющие на производительность и стоимость обработки крупномодульных зубчатых колес ППД. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретическая часть базируется на основных положениях теории резания, технологии машиностроения, физике твердого тела и других дисциплин. Экспериментальная часть основана на результатах практической реализации технологических процессов ППД, а также на основе эксплуатации разработанных упрочняюпщх инструментов. Эти разработки задщщены патентом.Результаты работы внедрены на Московском локомотиворемонтном заводе и ряде депо Московской железной дороги.
