книги / Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач

Таблица 17.7

Сравнение данных расчета геометрических параметров формообразую щ их матриц по программам IM ITAT, IN TU Sn P-GEAR (линейные размеры, мм)

В качестве примера расчета по программе IM ITAT в табл. 17.8-17.11 приведены ис­ ходные данные, результаты расчета параметров и координат профиля зуба матрицы для зубчатого колеса z = 11, а также NC-коды для изготовления матрицы.

655

Таблица 17.10

Результаты расчета координат точек профиля зуба. Координаты среднего профиля зуба матрицы z i i

17.5. Алгоритм и программа автоматизированного расчета формующего инструмента для косозубых цилиндрических и прямозубых конических зубчатых колес

17.5.1. Назначение программы

Программа предназначена для расчета геометрических параметров цилиндрических зубчатых передач внешнего зацепления с прямыми и косыми зубьями и ортогональных конических передач с прямыми зубьями, изготавливаемых из пластмасс методом литья под давлением.

Предельные значения геометрических параметров:

—модуль, т - от 0,1 до 10 мм;

—делительный диаметр (средний делительный диаметр для конических колес), d —

до 400 мм;

— межосевое расстояние, а0, - до 250 мм при т более 1 мм; аю- до 180 мм при т менее

1мм;

—среднее конусное расстояние, Rm- до 200 мм.

При расчете по программе выполняются следующие действия:

—автоматически выбираются допуски в соответствии с принятыми степенью точно­ сти, видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор;

—проверяется выполнение условий, обеспечивающих правильное выполнение изме­

рений;

—производится контроль качественных показателей зацепления;

—учитывается влияние температуры эксплуатации и влажности окружающей среды на радиальный и боковой зазоры в передаче.

В процессе расчета по программе определяются следующие параметры:

—среднее значение и доверительный интервал литьевой усадки при заданном коэф­ фициенте надежности;

—геометрические параметры матрицы и электрода, их контролируемые размеры и до­

пуски;

— координаты верхнего, среднего и нижнего профилей зуба матрицы в торцовом сече­ нии зубьев поверхностью дополнительного конуса, эвольвентные участки которых ап­ проксимируются дугами окружности с заданной точностью, а профиль переходной кри­ вой описывается дугой окружности максимального радиуса при полностью скругленной впадине;

—координаты верхнего, среднего и нижнего профилей зуба матрицы;

—координаты номинального, верхнего и нижнего профилей зубчатого венца колеса, соответствующих номинальному значению, наименьшему отклонению и нижнему откло­ нению профиля с учетом допуска на размер;

—координаты профиля зубчатого венца прошивного электрода для изготовления матриц с задаваемым оператором смещением (межэлектродным зазором).

17 .5 .2 . Р асчет ф орм ообразую щ их м атр и ц

ипрош ивны х электродов

После определения значений геометрических параметров зубчатых передач и составляю­ щих их колес по программе Gear Pair рассчитываются геометрические параметры зубчатых венцов формообразующих матриц и электродов по формулам, приведенным в табл. 17.12.

Таблица 17.12

Красчету геометрических параметров и допусков формообразую щ их матриц

иэлектродов для цилиндрических и конических зубчатых колес

При принятом для расчета в качестве расчетного наименьшего отклонения постоянной хорды зуба Es~ и допуска Тй среднее значение коэффициента смещения зубчатого колеса х &. и его допуск

Предельные значения коэффициента смещения матрицы определяются предельными значениями заданных показателей точности зубчатого колеса:

Расчет формующего инструмента для пластмассовых зубчатых колес

где 5Л, Sj;, Sbni - коэффициенты усадки но внеш­ нему и внутреннему диаметрам и но ширине ко­ леса соответственно

Геометрические параметры электрода рассчитывают аналогично, принимая во внимание межэлектродпый зазор

Данные о координатах торцового профиля зубчатых венцов колеса, матрицы и элек­ трода, полученные в результате расчета по программе Gear Pair, передаются в <£т/-файл, с помощью которого в программе Solid Works строятся ЗД-модели зубчатых колес, формо­ образующих матриц и прошивных электродов.

1 7 .5 .3 . Этапы подготовки исходных данны х для построения ЗО -м оделей конического зубчатого колеса, матрицы и эл ектро д а

Эвольвентный профиль эквивалентного цилиндрического зубчатого колеса аппрок­ симируют дугами окружностей и рассчитывают характерные точки профиля, включая точки профиля переходной кривой.

Профиль зубчатого венца эквивалентного цилиндрического зубчатого колеса про­ ецируют на поверхность дополнительного конуса с определением координат профиля .г, у и г относительно вершины делительного конуса О.

Координаты полученных точек проецируют на расчетную плоскость DD, соответст­ вующую сечению зубчатого венца по внешнему диаметру вершин зубьев Ц, и перпенди­ кулярную оси колеса (матрицы, электрода).

Полученные координаты точек проецируют на внутреннюю СС и внешнюю (FF или ММ) вспомогательные плоскости, перпендикулярные оси колеса.

При необходимости производится построение внутреннего СЕС и внешнего DPD ко­ нусов.

Рис. 1 7 .10 . Схема создания осевых сечений модели конического зубчатого колеса '

1 7 .5 .4 . С хем а взаим од ействия п р о гр ам м

G ear Pair, Solid Works и Solver.

Ф о р м а т и н азн ачение ф айлов

Структурная схема и формат входных и выходных файлов и взаимодействия про­ грамм показаны на рис. 17.11, назначение файлов приведено в табл. 17.13.

В заключение отметим, что программа, предназначенная для расчета цилиндрических (в том числе косозубых) и прямозубых конических колес имеет следующие особенности:

•обеспечивает расчет геометрических параметров и размеров цилиндрических и ко­ нических зубчатых передач с учетом действительных размеров на стадиях проекти­ рования, изготовления и эксплуатации;

•позволяет рассчитывать зубчатые колеса повышенной точности с высоким уровнем надежности;