Повышение эффективности изготовления цилиндрических зубчатых передач за счет применения процесса непрерывного обкатного зубошлифования с радиально-диагональным движением подачи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат технических наук Калашников, Павел Александрович

• Калашников, Павел Александрович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Калашников, Павел Александрович

Основные обозначения.

Введение.

Глава 1 Состояние вопроса.

1.1 Анализ существующих технологических процессов изготовление цилиндрических зубчатых передач.

1.2 Влияние операции зубошлифования на эксплуатационные параметры цилиндрических зубчатых передач.

1.3 Сопоставление методов зубошлифования цилиндрических передач.

1.4 Выводы по главе. Цель и задачи исследования.

Глава 2 Теоретическое исследование непрерывного обкатного зубошлифования.

2.1 Исследование взаимодействия движений радиальной, осевой и тангенциальной подач при непрерывном обкатном зубошлифовании.

2.2 Раскрытие пространственных размерных связей производящих поверхностей червячного шлифовального круга и зубьев заготовки обрабатываемого колеса.

2.3 Выявление технологических закономерностей непрерывного обкатного зубошлифования однозаходными и многозаходными червячными кругами.

2.4 Расчетно-аналитическое определение минимальной величины припуска под зубошлифование.

2.5 Выводы по главе.

Глава 3 Методика проведения экспериментальных исследований.

3.1 Зубошлифовальный станок.

3.2 Зажимное приспособление.

3.3 Шлифовальный круг.

3.4 Профильная правка шлифовального круга.

3.5 Смазочно-охлаждающая жидкость.!.

3.6 Заготовка.

3.7 Методы и средства контроля.

3.8 Технологические режимы обработки.

3.9 Выводы по главе.

Глава 4 Экспериментальные исследования непрерывного обкатного зубошлифования.:.

4.1 Экспериментальное исследование технологической модели непрерывного обкатного зубошлифования с радиально-диагональным движением подачи.

4.1.1 Зубошлифование однозаходными червячными шлифовальными кругами.

4.1.2 Зубошлифование многозаходными червячными шлифовальными кругами.

4.2 Экспериментальное исследование методики расчетно - аналитического определения минимальной величины припуска на зубошлифование.

4.2.1 Обработка сателлитов планетарного механизма.

4.2.2 Обработка ведущих шестерен планетарного механизма.

4.3 Выводы по главе.

Глава 5 Разработка рекомендаций для промышленности по применению непрерывного обкатного зубошлифования с радиально-диагональным движением подачи.

5.1 Червячный шлифовальный круг.

5.2 Режимы зубошлифования.

5.3 Припуски на операцию зубошлифования.

5.4 Выводы по главе.

Глава 6 Технико-экономический анализ эффективности непрерывного обкатного зубошлифования с радиально-диагональным движением подачи

6.1 Зубошлифование однозаходными и многозаходными червячными шлифовальными кругами.

6.2 Технико-экономические показатели зубошлифования однозаходными и многозаходными червячными шлифовальными кругами.

6.3 Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности изготовления цилиндрических зубчатых передач за счет применения процесса непрерывного обкатного зубошлифования с радиально-диагональным движением подачи»

Важной задачей технического прогресса в машиностроении в условиях рыночной экономики является создание и производство конкурентоспособных машин и механизмов, обладающих высокими технико-экономическими показателями при малых массогабаритных размерах. Решение этой задачи в значительной степени зависит от качества и эффективности изготовления и сборки основных деталей машин и механизмов. К этим деталям относятся и зубчатые передачи, которые имеют исключительно широкое распространение во многих отраслях машиностроения. Так, в автотракторной промышленности зубчатые передачи являются и будут оставаться в обозримом будущем наиболее важными элементами трансмиссий легковых и грузовых автомобилей, автобусов, мотоциклов, тракторов, сельскохозяйственных и дорожных машин.

Среди применяемых типов зубчатых передач доминирующее положение (около 85 %) занимают прямозубые и косозубые цилиндрические передачи внешнего зацепления.

В современных условиях развития машиностроительной продукции требования к цилиндрическим зубчатым передачам по точности изготовления, модификации формы зуба, надёжности и долговечности их эксплуатации постоянно повышаются.

В связи с этим возникает необходимость поиска новых путей, обеспечивающих эффективную чистовую обработку цилиндрических зубчатых передач с использованием современных станочных методов, высокопроизводительных режущих инструментов и точной технологической оснастки.

Речь идёт не просто об использовании определённых типов станков или автоматических линий, а о решении комплексных задач в результате разработки и исследования новых технологических решений в рамках отдельных отраслей промышленности.

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Калашников, Павел Александрович

Общие выводы:

1. В результате анализа существующих технологических процессов изготовления цилиндрических зубчатых передач было установлено, что наиболее эффективной операцией чистовой обработки зубьев, обеспечивающей высокие параметры по производительности, качеству зацепления и эксплуатации, является непрерывное обкатное зубошлифование.

2. На базе исследования взаимодействия движений радиальной, осевой и тангенциальной подач впервые создана технологическая модель непрерывного обкатного зубошлифования с радиально-диагональным движением подачи.

3. Раскрыты пространственные размерные связи производящих поверхностей шлифовального инструмента и зубьев заготовки с целью эффективного использования червячного круга при непрерывном обкатном зубошлифовании.

4. Выявлены технологические закономерности непрерывного обкатного зубошлифования при применении однозаходных и многозаходных червячных шлифовальных кругов.

5. Разработана методика расчетно-аналитического определения минимальной величины припуска по боковым поверхностям зубьев с учетом погрешностей зубчатого зацепления, полученных на предшествующей операции, и компенсации погрешностей на выполняемой операции.

6. Экспериментальные исследования технологической модели непрерывного обкатного зубошлифования с радиально-диагональным движением подачи подтвердили высокие показатели по производительности и качеству изготовления зубчатых зацеплений.

7. Экспериментально установлено, что существующая практика назначения припусков на операцию зубошлифования по справочным

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Калашников, Павел Александрович, 2009 год

1. Айрапетов Э.Л. Совершенствование методов расчета нагруженности и прочности передач зацеплением. Техника машиностроения. 2001г., №2, с. 8-33.

2. Айрапетов Э.Л. О расчетной оценке контактных разрушений на зубьях зубчатых колес. Вестник машиностроения, № 8, 1999, с. 3-21.

3. Антонюк В.Е., Канне М.Н., Старжинский В.Е. и др. Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач. Минск.: УП «Технопринт», 2003. 766с.

4. Базров Б.М. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 2005. 736с.

5. Балашов В.Н., Юдаев С.Н., Гневашев A.A. Формирование качества поверхностного слоя при двустороннем шлифовании. Международный научный симпозиум, Москва, МГТУ «МАМИ», 1999, с. 8 9.

6. Безъязычный В.Ф. Влияние качества поверхностного слоя после механической обработки на эксплуатационные свойства деталей машин. Справочник инженерный журнал. М.: Машиностроение, 2001, с. 9-16.

7. Болотовский И.А. Справочник по геометрическому расчету эвольвентных зубчатых и червячных передач. М.: Машиностроение, 1986. 448с.

8. Болотовский И.А., Гурьев Б.И., Смирнов В.Э., Шендерей Б.И. Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи внешнего зацепления. М.: Машиностроение, 1974. 205 с.

9. Виноградов В.М. Технология машиностроения. М.: Академия, 2006.173 с.

10. Булгаков Э.Б. Теория эвольвентных зубчатых передач. М.: Машиностроение, 1995. 320с.

11. И. Гавриленко В.А. Зубчатые передачи в машиностроение. М.: Машгиз, 1962. 534с.

12. Гинзбург Е.Г., Халебский Н.Т. Производство зубчатых колес. Л.: Машиностроение, 1978. 134с.

13. Гулида Э.Н., Технология отделочных операций зубообработки цилиндрических колёс. Львов: Издательское объединение «Вища школа», 1977, 166 с.

14. Дальский A.M., Васильев A.C., Кондаков А.И. Технологическое наследование и направленное деформирование эксплуатационных свойств изделий машиностроения. Известия вузов. М.: Машиностроение, 1996, с. 7076

15. Дальский A.M., Суслов А.Г., Назаров Ю.Ф. и др. Энциклопедия. Технология изготовления деталей машин. Под общ. ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение, 2000. 840с.

16. Елисеев Ю.С., Крымов В.В., Нежурин И.П. и др. Производство зубчатых колес газотурбинных двигателей. М.: Высшая школа, 2001. 493с.

17. Елисеев Ю.С., Старков В.К., Рябцев С.А. Новый инструмент для глубинного шлифования хвостовиков турбинных лопаток. Авиационная промышленность, № 4, 2000, с. 36-44.

18. Елисеев Ю.С., Новиков B.C., Старков В.К., Рябцев С. А. Профильное глубинное шлифование зубчатых колес. Вестник машиностроения, 2001, №1, с. 41-44.

19. Еремин C.B.Разработка высокопористого абразивного инструмента для шлифования без применения смазачно охлаждающих сред. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1997. 130 с.

20. Жарский И.М., Баршай И.Л., Свидунович H.A. и др. Технологические методы обеспечения надежности деталей машин. Минск: Вышэйшая школа, 2005. 299с.

21. Жуков Ю.И. Повышение производительности и точности шлифования зубчатых колес за счет применения высокопористых эльборовых кругов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2006, 132 с.

22. Калашников A.C., Калашников П.А. Влияние операции зубошлифования на эксплуатационные параметры цилиндрических зубчатых передач. Инженерный журнал. Справочник №6, М.: Машиностроение, 2006, с. 20-23.

23. Калашников A.C. Современные технологии непрерывного обкатного зубошлифования. Журнал ИТО, №5, 2004, с. 18-19.

24. Калашников A.C., Моргунов Ю.А., Калашников П.А. Современные технологические процессы изготовления цилиндрических зубчатых передач. Инженерный журнал. Справочник №4, М.: Машиностроение, 2006, с. 10-13.

25. Калашников A.C. Технология изготовления зубчатых колес. М.: Машиностроение, 2004. 479с.

26. Калашников H.A. Исследование зубчатых передач. М.: Машгиз, 1941.426с.

27. Калашников H.A. Точность в машиностроении и ее законы. Л.: Машгиз, 1950, 148с.

28. Калашников П.А. Определение оптимальной величины припуска под зубошлифование. Инженерный журнал. Справочник №10, М.: Машиностроение, 2006, с. 7-10.

29. Калашников С.Н., Калашников A.C., Петров А.Б. Процесс стружкообразования при зубошевинговании. Станки и инструмент №7, 1988, с. 13-15.

30. Калашников С.Н., Калашников A.C. Зубчатые колеса и их изготовление. М.: Машиностроение, 1983, 264 с.

31. Кальнер В.Д., Юрасов С.А. современные методы цементации и нитроцементации. М.: Машиностроение, 1987. 65 с.

32. Капустин Н.М., Дьяконова Н.П., Кузнецов П.М. Автоматизация машиностроения. ФГУП «Издательство «высшая школа», 2003. 223 с.

33. Клепиков В.В., Бодров А.Н. Технология машиностроения. М.: Форум Инфра-М, 2004, 860 с.

34. Кован В.Н. Основы технологии машиностроения. М.: Машгиз, 1959. 494с.

35. Коганов И.А., Федоров H.H., Вавилов E.H. Прогрессивные методы изготовления цилиндрических зубчатых колес. М.: Машиностроение, 1981. 136 с.

36. Козловский И.С. Химико термическая обработка шестерен. М.: Машиностроение, 1970. 232 с.

37. Коновалов Е.Т., Сакулевич Ф.Ю. Диагональное зубофрезерование. Минск: Наука и техника, 1968. 100 с.

38. Корсаков B.C. Точность механической обработки. М.: Машгаз, 1961. 186с.

39. Краткий справочник металлиста. Под ред. Древаля А.Е., Скороходова Е.А., 4-е издание, переработанное и дополненное. М.: Машиностроение, 2005. 959с.

40. Кремень З.И., Юрьев В.Г., Бабошкин А.Ф. Технология шлифования в машиностроении. Санкт-Петербург: Политехника, 2007, 423 с.

41. Кудрявцев В.Н. Зубчатые передачи. Д.: Машгиз, 1957. 263с.

42. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. JI.: Машиностроение, 1966.307с.

43. Кузнецов A.M., Клепиков В.В. Современные методы расчета припусков. М.: Машиностроение, 1988. 213с.

44. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. М.: Наука, 1968. 384с.

45. Лурье Г.Б. Шлифование металлов. М.: Машиностроение, 1969.127с.

46. Маслов E.H. Теория шлифования материалов. М.: Машиностроение, 1974.319с.

47. Обработка резанием. Термины, определения и обозначения общих понятий. ГОСТ 25762-83.

48. Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник: в 2т. А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Базуев и др. М.: Машиностроение, 1991.

49. Овумян Г.Г., Адам Я.Н. Справочник зубореза. М.: Машиностроение, 1983. 223с.

50. Овумян Г.Г. Зубострогание цилиндрических колес. СТИН, 1983, №3, с. 22-24.

51. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски. ГОСТ 1643-81.

52. Попов С.А. Шлифовальные работы. М.: Высшая школа, 1987. 383с.

53. Пономарёв В.П. Оптимизация процессов механической обработки цементованных зубчатых колёс. Челябинск: Южно-Уральское книжное издательство, 1974, 266с.

54. Производство зубчатых колес: Справочник/С.Н.Калашников, А.С.Калашников, Г.И.Коган и др. под редакцией Б.А.Тайца, М.: Машиностроение; 1990г. 464с.

55. Прогрессивные технологические процессы в автостроении./Под редакцией С.М.Степашкина. М.: Машиностроение, 1980. 319с.

56. Режимы резания металлов. Справочник/Под редакцией Корчемкина А.Д. Изд. 4, переработанное и дополненное. М. НИИТАвтопром, 1995, 305с.

57. Рогов В.А., Позняк Г.Г. Методика и практика технических экспериментов. Москва.: «Академия», 2005. 283с.

58. Романов В.Ф., Авакян В.В. Технология алмазной правки шлифовальных кругов. М.: Машиностроение, 1977. 720с.

59. Рыжов Д.Н., Смирнов В.В. Управление процессами ионной цементации и нитроцементации. Вестник машиностроения, 1999, №10, с. 5356.

60. Ружичка В. Контроль зубчатых колес. М.: Машгаз, 1960. 323с.

61. Сильвестров Б.Н. Зубошлифовальные работы. М.: Высшая школа, 1985. 272с.

62. Сидоренко А.К. Новые виды зубчатых передач. М.: Машиностроение, 1990. 277с.

63. Смелянский В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным деформированием. М.: Машиностроение, 2002. 300с.

64. Справочник технолога-машиностроителя: в 2т. Под ред. Дальского A.M., Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К., Суслова А.Г., 5-е изд., испр. М.: Машиностроение, 2003.

65. Старков В.К. Высокопористый абразивный инструмент нового поколения. Вестник машиностроения, 2002, №4, с. 56-62.

66. Старков В.К. Солодухин H.H. Формирование поверхностного слоя при глубинном шлифовании зубчатых колес. Справочник. Инженерный журнал, № 9, 2002, с. 20-22.

67. Старков В.К. Шлифование высокопористыми кругами. М.: Машиностроение, 2007. 688с.

68. Суслов А.Г. Технология машиностроения. Учебник М.: Машиностроение, 2006. 416с.

69. Тайц Б. А. Точность и контроль зубчатых колес. М.: Машиностроение, 1972. 368с.

70. Фингер M.J1. Цилиндрические зубчатые колеса. М.: Научная книга, 2005, 368с.

71. Хлебалин Н.Ф. Нарезание конических зубчатых колес. Д.: Машиностроение, 1978. 160с.

72. Худобин JI.B., Киселев Е.С. Современные СОЖ и их применение при обработке металлических заготовок резанием. Инженерный журнал. Справочник. Приложение №6 к журналу, М.: Машиностроение, 2006. 24с.

73. Шандров Б.В., Моргунов Ю.А., Калашников П.А. Экспериментальные исследования припусков при непрерывном обкатном зубошлифовании. Инженерный журнал. Справочник №11, М.: Машиностроение, 2007, с. 17-22.

74. Шнайдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. М.: Машиностроение, 1982. 248с.

75. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1986. 350с.

76. Яковлев П.И. Современные материалы и разработки в абразивной промышленности. Стружка, №1, 2004, с. 49-51.

77. Bausch Т. Verfahren und Maschinen zum Zahnradschleifen. Werkstatt und Bietrieb, № 10, 1983, s. 610-614.

78. Bausch T. Verfahren und Maschinen zum Zahnrad Feinbearbeiten. Werkstatt und Betriebt, N 118, 1985, s. 43-49.

79. Benz H, Bürgin G., Feiten K. u.a. MAAG-TASCHENBUCH. Pfaffikon, Schellenberg Druck AG, 1985. 727s.

80. Fassler A. Neuer Entwicklungen zum Schleifen und Honen von Verzahungen. Indusrie Diamanten Rundschau IDR, № 2, 1980. 15s.

81. Feiten K. Verzahntechnik: das aktuelle Grundwissen über Herstellung und Prüfung von Zahnrädern. Renningen Malmsheim: Expert - Verlag. 1999. 171s.

82. Geiser H. Erstsmals Teilwalz- und Profilschleifen kombiniert. Werkstatt und Betrieb, № 10, 1983, s. 151-153.

83. Giwerzew A. Abrasive Zahnflankenhartfeinbearbeitung mit niedriger Schnittgeschwindigkeit. Technologische Grundlagen. Seminar, München, 2001. 14s.

84. Graf W. Cylindrical Grinding. WST Winterthur Schleiftehnik A.G. Copyright, 2002. 89p.

85. Höfler Willy. Verzahntechnik I und II Teil, Universität Karlsruhe, 1990.63 s.

86. Klocke F., Schlattmeier H. Trends und Tendenzen in der Hartfeinbearbeitung, Seminar, München, 2001. 20s.

87. Liebherr GmbH. Verzantechnik Informationen für die Praxis, Firmenbuch. 2003, 45s.

88. Mager O. Eng Verzahnt mit dem Kunden. Werkstatt und Betrieb, März, 2004. s. 25-28.

89. Mrkvika Wan. Mit Feinstkorn Hartmetall Zahnräder bearbaiten. Werkstatt und Betrieb №3, 2004, s. 65 69

90. Meijboom L. Erhöhung der Wirtschaftlichkeit beim Walzschleifen durch Verbesserung des ZerspanungsVorganges. Dissertation Aachen, 1979. 173s.

91. Newton E.W. Measuring Rolling Vibrations of Hypoid Gears. Automotive Engineering Congress. Detroit, 1971, 13p.

92. Ott H.W., Storr M. Das lxl des Oel Schleifens. Räse & Haigis Offsetdruck, 2002,31s.

93. Pfauter H. Wälzfräsen. Teil 1. Berlin: Springer-Verlag, 1976. 606s.

94. Reichert G. Einfluß der Vorbearbeitung auf das Prozeßergebnis. Seminar, München, 2001. 18s.

95. Reishauer A.G. Leistungshonen von Verzahnungen. 1999. 49s.

96. Reishauer A.G. Optimale Verfahren der Hartenbearbeitung, 2000. 48s.

97. Zirpke K. Zahnräder. VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1989. 464s.1. УТВЕРЖДАЮинженера — главный О ЗИЛ, к.т.н., доцен г Курочкин Н.А.1. АКТ

98. На Московском автомобильном заводе AMO ЗИЛ инженером Калашниковым П.А. проведены теоретические и экспериментальные исследования непрерывного обкатного зубошлифования с радиально-диагональным движением подачи.

99. Разработана методика расчётно-аналитического определения минимальной величины припуска по боковым поверхностям зубьев с учётом погрешностей зубчатого зацепления, полученных на предшествующей операции, и компенсации погрешностей на выполняемой операции.

100. Зам. начальника Технологического1. Управления

101. Начальник технологического отдела совершенствования техпроцессов механической обработки детале заслуженный технолог РФ1. Солоницын Б.М.