автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.14, диссертация на тему:Формообразование модифицированных зубчатых венцов комбинированных цилиндрических передач

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ И ОПТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

МЕДУНЕЦКИЙ ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ

ФОРМООБРАЗОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЗУБЧАТЫХ ВЕНЦОВ КОМБИНИРОВАННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ

Специальность 05.11.14 - Технология приборостроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

С-Петербург 2003

Работа выполнена на кафедре Технологии приборостроения Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики (Технического университета)

Научные консультанты: доктор технических наук, профессор Валетов В.А., кандидат технических наук, профессор Фролов Д.Н.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Тимофеев Б.П., доктор технических наук, профессор Цыплаков О.Г., доктор технических наук, профессор Черненко В.И.

Ведущая организация: ОАО "ЛОМО"

Защита состоится "3 " и.юнл. 2003г. в /5" - часов на заседании диссертационного совета Д.212.227.04 при Санкт-Петербургском государственном институте точной механики и оптики (Технический университет)

Адрес: 197101, Санкт-Петербург, Саблинская ул., д.14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Автореферат разослан " " ¿сн^иг^лх 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного сорта

Шапобаев Е.В.

SLocd3-A

Mrs

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Процесс создания новой техники характеризуется

тенденцией к миниатюризации. В современных малогабаритных передаточных

механизмах достаточно широко используют зубчатые передачи как

мелкомодульного ряда, так и малые значения крупномодульного ряда (модуль m

=1.5). К ним в нынешних условиях развития техники предъявляют высокие

требования по уровню надёжности и работоспособности. Следует также отметить,

что одной из важнейших особенностей современного периода совершенствования

зубчатых малогабаритных передач является использование для изготовления

зубчатых звеньев пластических масс и композиционных материалов. В этом

случае найден определённый баланс между техническими, технологическими и

эксплутационными показателями механических устройств с одной стороны и

экономическими с другой. К примеру, широко используют неметаллы для

изготовления зубчатых венцов такие зарубежные фирмы как Parvolux, ITT Heyneu,

Ovoid, SF Opperman, Moss Gear Company, Siemmens. Наметилась тенденция

использования в преобразователях механических устройств комбинированных

зубчатых колёс. Можно обобщённо выделить такие конструктивные варианты

зубчатых колёс в современных малогабаритных передаточных механизмах при

серийном и мелкосерийном производстве: зубчатый венец, диск и ступицу

исполняют полностью из композита и пластмассы; зубчатый венец изготовляют из

неметаллов, а диск и ступицу из металлов и их сплавов; зубчатый венец - из

металла, а другие элементы зубчатого колеса в различных комбинациях из

пластмасс и композитов. Каждый из таких вариантов имеет конкретную

направленность применения в зубчатых механизмах. Широкое применение

пластических масс и композиционных материалов, из которых изготавливают

детали устройств и механизмов, в целом является существенной особенностью

современного развития техники. Зубчатые венцы из пластических масс и

композиционных материалов получают методом литья в форму без какой-либо

последующей механической обработки прс^уут^естпеинп в крупносерийном

| РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА I СИетервург л у л • 09 ТМ^вжОТ-]

производстве и в массовом, а для получения точных зубчатых венцов во многих вариантах при их серийном и мелкосерийном производстве подвергают зубофрезерованию и шевингованию. В этом случае необходимо тщательно выбирать и назначать режимы процесса зубофрезерования и зубошевингования в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала. В комбинированных зубчатых колёсах, где зубчатый венец выполнен из металла, а другие элементы зубчатого колеса из композитов или пластмасс, в теории и практике накоплен достаточно большой опыт по формированию металлических рабочих поверхностей зубьев механической обработкой. Во всех вариантах имеется объективная необходимость повышения надёжности и работоспособности звеньев передаточных механизмов, повышения их точности исполнения. Теория и практика показывает, что немаловажную роль играет упрочнение функциональных поверхностей зубчатых венцов в улучшении показателей качества передачи. Возникает комплекс проблем направленных на необходимость их разрешения.

Как уже отмечалось, современный этап развития точной механики характеризуется востребованностью разработок, связанных с использованием композиционных материалов в комбинированных зубчатых колёсах в различных сочетаниях. Поэтому, постоянное требование совершенствования передаточных механизмов вынуждает искать новые подходы к проектированию зубчатых изделий и соответствующих технологических процессов с учётом появляющихся материалов с новыми физико-механическими свойствами. Прежние (классические) взгляды и подходы к конструированию зубчатых венцов из новых композиционных материалов в большинстве случаев не являются оптимальными. Ряд конструкторских и технологических задач можно решить на достаточно высоком уровне, если использовать нетрадиционные конструктивные варианты (в частности - оболочковые).

В малогабаритных силовых передачах из комбинированных зубчатых колёс используют преимущественно эвольвентные зацепления. Однако, из современной теории . огибания (теории зубчатых зацеплений) известны эвольвентные

модифицированные зацепления, учитывающие различные виды погрешностей и деформации в зоне зацепления, которые разработаны в практике на должном уровне в основном для крупномодульных силовых передач и которые обеспечивают существенное повышение надежности и работоспособности в целом. Значительный вклад в этом направлении внесли К.И. Гуляев и его ученики. В настоящее время имеется необходимость в технологической реализации модифицированных зацеплений в современных малогабаритных зубчатых механизмах. Поэтому задача исследования производящих поверхностей и разработка рекомендаций для получения модифицированных малогабаритных преимущественно комбинированных зубчатых колес является актуальной в сочетании с упрочнением функциональных поверхностей зубчатых венцов с целью повышения качественных показателей передач при серийном и мелкосерийном производстве их производстве (соотнесённая к себестоимости передаточного механизма) является в настоящее время актуальной.

Целью работы является решение проблемы, имеющей важное народо-хозяйственное значение, заключающейся в разработке и исследовании методов обеспечения профильной модификации зубчатых венцов из металлов и композиционных материалов комбинированных зубчатых колес, используемых в малогабаритных передачах и изготовляемых в условиях серийного и мелкосерийного производства.

Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач: 1 .Исследование винтовых линейчатых поверхностей для оценки возможности получения профильной модификации зубчатого венца. 2. Разработку метода расчета профильных кривых зубьев колеса в процессе двухпараметрического взаимоогибания с винтовой, прежде всего, архимедовой поверхностью. 3.Исследование влияния основных параметров архимедова геликоида на профильные кривые зубьев. 4. Разработку технических решений, позволяющих обеспечить профильную модификацию в различных технологических процессах зубоформирования. 5. Исследование возможности упрочнения функциональных поверхностей зубчатых венцов, выполненных из пластических масс и

композиционных материалов. 6. Исследование и разработку методов зубоформирования модифицированных зубчатых венцов из разнородных материалов для комбинированных зубчатых колёс с улучшенными показателями качества функциональных поверхностей. 7. Разработку метода проектирования и расчёта композиционных формообразующих матриц для изготовления зубчатых венцов из пластмасс и композитов в серийном и мелкосерийном производстве. 8.Разработку. метода формообразования нестандартных зубчатых венцов из неметаллов. 9. Обеспечение контроля модифицированных зубчатых венцов в производственных условиях.

Методы исследования. При решении поставленных задач использованы методы и понятия теории огибания (теории зубчатых зацеплений), методы дифференциальной геометрии, численные методы решения систем трансцендентных уравнений, элементы теории визуального проектирования, специализированный математический пакет MathCAD, электронные таблицы MS Excel.

Научная новизна. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: а) предложено использование винтовой архимедовой поверхности для обеспечения профильной модификации зубчатых венцов для комбинированных колёс малогабаритных передач; б) предложена и теоретически обоснован метод синтеза профильных кривых архимедовым и псевдоархимедовым (нелипейчатой винтовой поверхностью с архимедовым базисом) геликоидами; в) определено влияние основных параметров архимедова и псевдоархимедова геликоидов на степень модификации преимущественно мелкомодульных зубчатых венцов; г) выявлено, что при использовании псевдоархимедова геликоида в качестве производящей поверхности в процессе взаимоогибания с заготовкой зубчатого венца, можно обеспечить характер и степень профильной модификации практически сопоставимую с модификацией, которая задана кривыми второго порядка по всей высоте зуба исходного контура; д) теоретически исследованы процессы взаимоогибания производящей винтовой архимедовой поверхности с заготовкой зубчатого колеса на предмет получения

профильной модификации при фрезеровании, шевинговании и зуботочении; е) предложен метод зубоформирования композиционных зубчатых венцов с упрочнёнными функциональными поверхностями для малогабаритных зубчатых передач; ж) предложен и разработан обобщённый алгоритмический метод проектирования и расчёта внутренних контурных кривых формообразующих матриц из композиционных материалов; з) разработан метод проектирования и изготовления нестандартных конусно-клиновых зубчатых венцов из пластмасс и композитов; и) предложен метод дискретного огибания для профилирования армирующих элементов зубчатых венцов и специальных приспособлений для формообразования зубьев; к) определены дополнительные методы контроля модификации преимущественно мелкомодульных зубчатых венцов в условиях производства.

Практическая ценность. Разработанные методы модифицированного зубоформирования позволяют использовать типовые технологические процессы и универсальное оборудование для повышения качественных показателей зубчатых зацеплений и передачи в целом. Разработанные виды зубчатых венцов и технология их изготовления обеспечивают требуемый уровень технических и экономических показателей малогабаритных цилиндрических комбинированных зубчатых передач, выполняемых в условиях серийного и мелкосерийного производства с последующим их контролем.

Достоверность результатов, представленных в диссертационной работе, научных рекомендаций и выводов основывается на положениях высшей и прикладной математике, теоретической механики, сопротивления материалов, на методах моделирования, на экспериментах и опытной эксплуатации разработок.

Реализация в промышленности. Предложенные в работе рекомендации нашли практическое применение в научно-исследовательских работах и при проведении опытно-конструюгорских работ на производстве - "Завод Измерон", "Техприбор", "Завод Ладога", "Институт электорокаплеструйных технологий"(г. Санкт-Петербург), "Арзамасский приборостроительный завод", "Завод им. В.А.Дегтярёва" (г. Ковров), "ФООС" и "Пимпуш" (г. Новосибирск).

Также материалы диссертации используются в учебном процессе в Арзамасском филиале НГТУ, в Ковровской ГТА, в СПбГИТМО (ТУ).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 1. Всесоюзной научно-технической конференции - Проблемы качества механических передач и редукторов. Точность и контроль зубчатых колёс и передач. 1991г.; 2. Всероссийских ежегодных научно-технических конференциях в ЦНИИ РТК в 1997-2002гг. (в 1997- 98гг. и 2002г. - по одному докладу, в 2000г. - 2 доклада, в 2001г. - 3 доклада) в секции Компоненты робототехники (всего - 8 докладов); 3. Международной научно-практической конференции "Зубчатые передачи - 99" в БТУ "Военмех"; 4. Научно-технической конференции "Проектирование и эксплуатация зубчатых передач и механизмов" в г.Уфа в 1997г. 5. Всеросийской научно-технической конференции "Наука - производству: современные задачи управления, экономики, технологии и экологии в машино- и приборостроении" в г.Арзамас в 1998г. 6. Международной научно-технической конференции "Управление в технических системах - XXI век" в г. Ковров в 2000г. 7. Научно-методической конференции, посвящённой 50-ю кафедры Мехатроники С-Петербургского государственного института точной механики и оптики в 2001 г. 8. Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы машиностоения" в г. Владимир в 2001 и 2002гг. в секциях "Высокоэффективные технологии машиностроительного производства" и "Мехатроника и робототехника". 9. Международных конференциях "Современные фундаментальные проблемы и прикладные задачи теории точности и качества машин, приборов и систем" в СПб 2000 и 2002гг (всего - 3 доклада); 10. Всеросийской научно-практической конференции с международным участием "Редукторостроение России: состояние, проблемы, перспективы" в Санкт-Петербурге в 2002г. (2 доклада); 11. Научно-

I

технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЙТМО(ТУ) в 1989 , 1995, 2000 (3 доклада), 2002гг. в секциях : теория механизмов и деталей приборов, САПР приборостроения, технология приборостроения (всего - 6 докладов). 12. Всероссийской научно-технической

S

конференции "Новые материалы и технологии " в г. Москва в 2002г. 13. Всероссийской научно-технической конференции "Прогрессивные технологии в машино - и приборостроении" в г.Арзамас в 2002 г. 14. Научно-практической конференции и семинарах, организованных Международным центром экономики, науки и техники, г. Санкт-Петербург в 2001 и 2002 гт. 15. Научно-практической конференции и семинарах для работников промышленности регионов РФ в Центре научно-технической информации "Прогресс", г. Санкт-Петербург в 2002 г. 16. Кафедре Технология машиностроения Ковровской государственной технологической академии, г.Ковров, 2002г.

Всего соискателем сделано по теме диссертации 33 доклада.

Публикаиии. По теме диссертации опубликовано более 50-ти печатных работ, из них - 8 авторских свидетельств и 3 патента.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 разделов, заключения, списка использованной литературы, включающего 255 наименований, и приложений. Диссертация содержит в целом 386 страниц, из них основного текста - 251 страница, включая 71 иллюстрацию (графики, рисунки и таблицы).

На защиту выносится: а) технологический синтез профильной модификации зубчатых венцов для цилиндрических комбинированных колёс винтовыми производящими поверхностями, б) зависимости глубины и характера профильной модификации от основных параметров винтовых производящих поверхностей, в) методы получения профильной модификации инструментами, в основу которых положены архимедов и псевдоархимедов геликоиды,

г)структурные схемы и алгоритмы реализации методов формирования профильной модификации зубчатых венцов винтовыми поверхностями,

д)методология зубоформирования оболочковых модифицированных цилиндрических венцов с упрочнёнными функциональными поверхностями,

е)обобщённый алгоритмический метод формообразования эвольвентно-модифицированных зубчатых венцов из композитов и пластмасс, ж) метод проектирования и расчёта конструкций оболочковых конусно-клиновых

цилиндрических зацеплений и двухвенцовых комбинированных зубчатых колёс, з) методы контроля профильной модификации и конструктивные схемы технологических приспособлений для их осуществления с последующей методикой обработки данных измерений.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность разработки методов достижения профильной модификации малогабаритных комбинированных цилиндрических колес и необходимость исследования технологических вариантов их исполнения с упрочнением функциональных поверхностей зубчатых венцов и с учётом современных тенденций использования композиционных материалов.

В первом разделе диссертации рассмотрены тенденции совершенствования зубчатых малогабаритных механизмов. Отмечается важность улучшения показателей качества технологическими методами. Рассмотрены варианты изготовления зубчатых венцов (колёс) преимущественно из термопластов и реактопластов. Выявлены особенности получения пластмассовых зубчатых венцов (армированных и без армирующих элементов) и даются рекомендации по получению зубчатых изделий с улучшенными параметрами надёжности и работоспособности. Выделены особенности получения зубчатых венцов из пластмасс и композитов путём механической обработки в мелкосерийном и серийном производстве. Отмечается, что в ряде случаев целесообразно для получения прецизионных зубчатых венцов из неметаллов, полученных методом литья или формования, в серийном и мелкосерийном производстве подвергнуть их зубофрезерованию, а в некоторых вариантах - зубошевингованию.

Приведен обзор публикаций специально по мелкомодульным зубчатым передачам. Дается их классификация, выделены их конструктивные и технологические особенности. Обращается внимание на тот факт, что мелкомодульные передаточные зубчатые механизмы широко применяются в

различных областях техники и к ним предъявляются требования работоспособности и надежности на достаточно высоком уровне, который имеет тенденцию к повышению. Таким образом, проблема повышения качественных показателей мелкомодульных зубчатых передач в настоящее время является актуальной.

Отмечается, что одним из признанных направлений повышения показателей качества зубчатых передач является использование модифицированных зацепляющихся звеньев. Известно, что геометрию активных поверхностей зацепляющихся зубчатых звеньев следует выбирать с учетом реальных условий работы передачи: с учетом передаваемой нагрузки и точности изготовления звеньев. Вследствие неточностей изготовления, монтажа и силовых деформаций в зацеплении активные поверхности зубьев не совпадают с их теоретическим положением. В результате изменяется форма и величина пятна контакта, возникают колебания передаточного отношения и передача становится несопряженной. Требуемые свойства передачи сохранятся в достаточной мере, если форма активных поверхностей зубьев будут модифицированными преимущественно по всей высоте зуба (к примеру, по исходному контуру -кривыми второго порядка), то есть определены с учетом деформации зацепления и точности изготовления звеньев.

В теории и практике известен метод синтеза по точкам упругого пересопряжения зацепляющихся звеньев зубчатой передачи, с помощью которого определяют характер и степень глубины профильной модификации эвольвентных колес с учетом передаваемой нагрузки и точности изготовления зубчатых венцов. В существующей практике рекомендуется получать модифицированный профиль зубьев колес на стадии их отделки преимущественно шлифованием. Однако, этот способ получения профильной модификации не всегда приемлем для малогабаритных зубчатых венцов (и тем более для мелкомодульных), так как он имеет значительные сопутствующие отрицательные эффект. Поэтому, учитывая значимость использования зубчатых колес с профильной модификацией в зацеплениях малогабаритных зубчатых передач с целью повышения их

качественных показателей в целом, необходимо выявить эффективные методы получения профильной модификации и определить варианты их практического получения.

Во втором разделе диссертационной работы исследуется и доказывается возможность использования винтовой архимедовой поверхности для получения профильной модификации зубьев. Известно, что нарезание мелкомодульных зубчатых венцов осуществляют червячными архимедовыми фрезами, режущие кромки которых в осевом сечении представляют собой прямую линию. Однако, из теории огибания известно, что только эвольвентная винтовая поверхность в процессе взаимоогибания с заготовкой колеса обеспечивает эвольвентную поверхность зуба. Все другие поверхности - не обеспечивают и, следовательно, профильные кривые зубьев отклонены от эвольвенты. Первоначально в этом разделе выявляется - как именно отклонена кривая от эвольвенты, если в основу винтового инструмента положен архимедов геликоид. Для этого сопоставляются осевые, торцевые и нормальные сечения архимедова и эвольвентного геликоидов. На этом этапе определяется следующее: архимедов геликоид имеет утолщение на вершине и у основания витка (в сопоставления с эвольвентным). Что позволяет сделать предположение о большем съеме материала с зуба изделия на головке и на ножке формируемого зуба в процессе взаимоогибания архимедова геликоида с заготовкой колеса.

Далее кратко рассматривается процесс двухпараметрического взаимоогйбания архимедова геликоида с заготовкой зубчатого колеса с целью определения профильной кривой зуба. Если задавать винтовую архимедову поверхность в традиционном виде:

х, = исо5а„со5$; у, =исо5аязт5; г, = рЗ-и5таи,

где м - образующая прямая, а„- угол профиля, 9 - угол развёрнутости винтовой поверхности, р- винтовой параметр, то можно воспользоваться кинематическим методом определения профильной кривой зуба зубчатого венца. В этом случае

необходимо решить систему трансцендентных уравнений численными методами при 22 = О (в системе координат "2" изготовляемого зубчатого венца):

у,=ух{и,9)

гг = 2г(и,&,<р„у/) = Ъ

хг=хг(и,9,<р)^= О уг=у7{иЛ<р,) = Ъ

где ф - угловой параметр движения заданной поверхности,

у - линейный параметр движения, пх/, иг/ - проекции нормали, Ух''2г>, Уу/'2*1, Уг1Л- относительные скорости точек заданного звена при фиксированном угловом параметре движения, УХ1,2у', Уу/'2г', У:/'2*1 — относительные скорости при фиксированном линейном параметре движения.

Для инженерной практики проектирования модифицированных зацеплений в работе предложен метод определения реечного контура и торцовой профильной кривой зуба венца в процессе его двухпараметрического огибания с винтовой поверхностью.

Метод основан на рассмотрении двухпараметрического огибания звеньев последовательности как двойное однопараметрическое. Вначале рассматривается и анализируется влияние одного параметра движения (поступательное движение геликоида вдоль оси колеса), а затем другого (вращательного). Реализовать этот метод можно в виде двух вариантов. Результатом анализа первого параметра движения является формирование плоского аналога винтовой поверхности, то есть реечного контура. Второй параметр двухпараметрического огибания учитывается рассмотрением огибания полученного реечного контура с зубом венца-изделия. Один из предложенных вариантов метода подробно рассмотрен на примере двухпараметрического огибания винтовой архимедовой поверхности с

прямозубым колесом. Кроме того, в разработанном методе учтено, что рекомендуемая профильная модификация обычно задаётся в существующей практике профилем реечного контура.

В диссертационной работе показано, что теоретическая профильная торцовая кривая зуба прямозубого колеса в процессе взаимоогибания его с архимедовым геликоидом гарантированно отклонена от эвольвенты в его тело плавно по всей высоте. Чем больше угол подъема винтовой линии на делительном цилиндре архимедова геликоида, тем больше это отклонение в тело зуба на головке и на ножке. Это иллюстрируют соответственно рис. 1 и рис. 2.

рис. 1 рис.2

На рис.1 и рис.2 приняты следующие обозначения: Д - отклонение профильной кривой по нормали к эвольвенте; ¿г - диаметр зубчатого колеса (второго звена); X - угол подъема винтовой линии на делительном цилиндре геликоида.

ЙГ

Допустим, винтовая архимедова поверхность представлена геликоидом в следующем виде:

xu = rrcos&, ■ у>ц — • sin i9;

где г-, - радиус i-ой точки на витке геликоида, 9; - угол развёрнутости образующей прямой с i-ой точкой, 1; - угол подъёма винтовой линии с i-ой точкой, аи - угол профиля витка архимедова геликоида в осевом сечении.

Можно выразить сечения архимедова геликоида, которые параллельны начальному (исходному) осевому сечению, под которым следует понимать осевое сечение проводимое через линию кратчайшего межосевого расстояния рассматриваемых звеньев. Кроме того, это сечение изначально составляет угол с торцовой плоскостью прямозубого колеса численно равный углу подъема винтовой линии на делительном цилиндре архимедова геликоида. Указанные параллельные сечения можно получить задавая последовательность значений а, (/-1,2,3...) по формулам:

Ум = aj => 9i = arcsin(a,/г,)=>хи=гг cos9, => z,( = г., • (¿1, • p/г - tgaH).

Полученную совокупность сечений (при ¡=1,2,3... и j=l,2,3... и заданных постоянных параметрах р и а„) надо спроецировать на плоскость, которая повернута на угол численно равный углу подъема винтовой линии архимедова геликоида и которая перпендикулярна оси заготовки колеса. В результате получим приведенную кривую совокупности сечений в плоской системе координат. Это соответствует первому параметру линейного движения у и является кривой реечного контура. Второй параметр движения <р, учитывается рассмотрением плоского огибания рейки, профиль которой очерчен приведенной кривой, с зубом изготовляемого колеса. В результате получаем профиль зуба в системе координат венца-изделия Х2, Y2.

Предложенный метод значительно упрощает процесс проектирования и получения модифицированных зацеплений. Универсальность этого методика в работе подтверждена следующим образом: архимедова винтовая поверхность была заменена эвольвентной. В результате двухтараметрического взаимоогибания этой поверхности с заготовкой колеса определен профиль зуба, который представляет собой эвольвенту, что подтверждает правильность разработанного метода. Таким образом, имеется возможность при необходимости досконально исследовать другие виды винтовых поверхностей (в том числе и нелинейчатых).

Также автором диссертационной работы предложена и рассмотрена нелинейчатая винтовая поверхность с архимедовым базисом - псевдоархимедов геликоид. В осевом сечении такой винтовой поверхности образующая представляет собой кривую второго порядка (исследован подробно пример с дугой окружности). Меняя положение центра окружности в осевом сечении и величину его радиуса, можно обеспечить необходимую глубину профильной модификации. Таким образом, имеется сочетание четырёх параметров — угол подъёма винтовой линии, величина делительного цилиндра псевдоархимедова геликоида, размер радиуса дуги в его осевой плоскости и положение его центра, с помощью которых возможно обеспечить требуемый характер и глубину модификации. В этом случае обеспечивается практически совпадение с модификацией, задаваемой кривыми второго порядка по всей высоте зуба исходного контура.

Решена задача профилирования предлагаемого винтового архимедова инструмента дисковым инструментом. По заданной модифицированной профильной кривой определяются необходимые параметры архимедова геликоида. Далее для определения профиля диска (дисковой фрезы или шлифовального круга) используется теорема: нормаль в точке касания поверхностей дискового инструмента и винтовой поверхности геликоида пересекает ось ' дискового инструмента, поверхность которой является

поверхностью вращения. В этом случае поверхность витков архимедова геликоида и поверхность дискового инструмента лучше выразить так:

X, -U-COSCCu-COS&

yi=xrtg&

z, = p-3-u-ÚR.atf-t-S!^ + ri-tgall x, = x, - А

J 1 г

Уз= У\ ■cos \+z\' 4/

z3 = z, -eosЯа-yl -sm.Xd

где А - межосевое расстояние между осью дискового инструмента и осью винтового архимедова колеса; р - винтовой параметр архимедова колеса; rd -радиус делительного цилиндра архимедова колеса; /„.-осевая ширина впадины между витков; аи - угол профиля витков; X<i - угол подъема винтовой линии на делительном цилиндре архимедова колеса.

Индекс "3 й относится к системе координат дискового инструмента. Для определения конкретных точек этих поверхностей по вышеприведенным формулам необходимо определить связь между и и 9. Например, задавая значения и можно определить значения 9 и свести это к решению квадратного уравнения: и2 -b-u + d = 0 , где

b = A-cosa„/cos&+A-sinaH-tg9-ctgX¿ + p-cosa¡, ctgXd/eos.9+

{p-9+rd-tga„-tKl2)-small-p-smali-tg9 '

d = p\A■ ctgXd-{p-& + rd-tgalí~toc/2)-tg3].

Диапазон значений должен бьггь таким, чтобы получить и в следующих пределах: {r¿-m)lcosaH <u<{rd+m)-cosaH, где т - модуль в нормальном сечении винтового архимедова колеса.

Выявлено, что с учетом малых абсолютных величин координат профиля дискового инструмента (так как в большинстве вариантов малогабаритные зубчатые колёса с модулем m < 1 мм) целесообразно профилировать диск в

сечении параллельном осевому сечению. В этом случае радиус кривизны профиля дискового инструмента увеличивается и протяженность профильной кривой возрастает. Однако, для получения такой кривой в указанном сечении необходимо добавить к приведенной выше системе еще одно уравнение связи между Э и и при УЗ = О. Решение, при этом, усложняется из-за необходимости решать систему трансцендентных уравнений.

В третьем разделе исследуется возможность использования винтовой поверхности для получения профильной модификации при нарезании зубчатых мелкомодульных венцов фрезерованием червячными фрезами по методу обката. Известно, что в основу червячных мелкомодульных фрез в подавляющем большинстве случаев положен архимедов геликоид. Практика нарезания мелкомодульных зубчатых венцов показывает, что отклонение профильной кривой зуба в этом случае лежит в пределах допустимой погрешности. Расчеты, приведенные в работе, также подтверждают этот факт (при использовании одно-двухзаходных червячных фрез с углом подъема винтовой линии на делительном диаметре до 6 - 8). На практике трех- четырехзаходные фрезы (^ = 10°-12°) применяются крайне редко. В этом случае они применяются только для чернового фрезерования, так как с увеличением числа заходов резко ухудшаются условия резания. Расчеты показывают: для получения необходимой глубины профильной модификации этих значений ^ недостаточно. Естественно, с увеличением числа заходов червячных фрез увеличивается угол подъема винтовой линии и соответственно более значительно увеличивается величина "чешуйчатости". Эти противоречия не позволяют использовать стандартные червячные архимедовы фрезы для получения профильной модификации мелкомодульных зубчатых колес. Однако, в работе рассмотрены и предложены частные варианты получения профильной модификации малонагруженных зубчатых колес (и для зубчатых колёс для средних нагрузок) в мелкосерийном производстве. К примеру, можно использовать двухзаходную архимедову фрезу, в осевом сечении которой режущие кромки с разными углами профиля.

В работе в этом же разделе предлагается получать необходимую профильную модификацию мелкомодульных зубчатых колее в процессе шевингования. В промышленности используются, хотя и достаточно редко, специальные мелкомодульные шевера преимущественно с модулем от 0,5 до 1 мм, в основу которого положена эвольвентная винтовая поверхность. Предлагается в основу шевера положить винтовое архимедово колесо, угол подъема винтовой линии которого должен достигать 30° - 35° для получения профильной модификации, прежде всего, мелкомодульных зубчатых колес, работающих в напряжённых условиях. На рис. 3 приводится график, характеризующий модифицирующие отклонения от эвольвенты, полученные в процессе шевингования. В случае использования шевингования для мелкомодульных зубчатых венцов можно достичь в предложенном варианте следующие основные эффекты: получение модифицированного профиля, улучшение шероховатости боковых поверхностей зубьев, повышение точности изготовления зубчатого венца.

Для получения профильной"" модификации малых значений модулей мелкомодульного ряда известные варианты процесса шевингования не желательно использовать в практике, так как обостряются отрицательные свойства этого процесса с уменьшением модуля. Поэтому предложен новый тип винтового инструмента, в основу которого также положен архимедов геликоид, с абразивно-полимерно-металлической поверхностью. Заготовку такого инструмента целесообразно обрабатывать с помощью лазерной импульсной установки с целью получения микроуглублений на рабочей поверхности винтового инструмента. В этих углублениях фиксируется мелкозернистый абразив. Также в работе рассмотрены варианты формирования и применения такого инструмента.

В этом же разделе рассмотрен вариант получения профильной модификации зубьев венцов в процессе зуботочения. Приведены примеры получения требуемой глубины профильной модификации чашечным обкаточным резцом, в основу которого положено винтовое архимедово колесо, для малогабаритных зубчатых колёс, работающих в передаче в напряжённых условиях.

Четвертый раздел посвящен улучшению свойств комбинированных зубчатых колёс путём упрочнения функциональных поверхностей зубчатых венцов. Отмечается, что одним из значимых направлений повышения

качественных показателей зубчатых венцов из металлов и их сплавов является комплекс мер по упрочнению поверхностных рабочих слоев, что позволяет достичь высоких (почти предельных) эксплутационных свойств. На современном этапе развития этого направления следует выделить новый научно-практический подход как новому методу инженерии поверхности. В данном случае проблема прочности и долговечности зубчатых венцов определяется геометрическими размерами поверхностного слоя, соотношением между толщинами отдельных составляющих слоя, соотношением между твёрдостью составляющих слоя и твёрдостью материала в объёме зубчатого венца, а также фазовым и структурным состоянием диффузионного слоя. В этом научном направлении поверхность после обработки рассматривается по существу как композиционный материал. Такой новый подход первоначально сформулирован и разработан на достаточно высоком уровне В.М.Зинченко, который предложил- систему конструкторско-технологических показателей оценки качества зубчатых колёс, отражающей зависимость их свойств от структурного состояния, что и составляет основу метода инженерии поверхности. Существующий практический и теоретический опыт можно использовать для повышения и стабилизации прочности и долговечности зубчатых венцов и комбинированных зубчатых колёс.

В современных малогабаритных зубчатых передачах используют достаточно широкий спектр материалов. К примеру, в практике используют алюминиевые сплавы с поверхностно модифицированными оксидоксрамическими покрытиями. Такие покрытия формируют методом анодно-катодной микродуговой обработки. Это также вариант обеспечения поверхностных слоев функциональных поверхностей зубчатых венцов с заданными параметрами качества для комбинированных зубчатых колёс.

В определённых случаях создание упрочняющего рабочего поверхностного слоя зубьев венца возможно путём использования ульразвуковых технологий. Улучшение качества поверхностного слоя обеспечивается путём изменения микрорельефа поверхности и его уплотнения. Ульразвуковой инструмент в контакте с обрабатываемой поверхностью деформирует её в достаточно

минимальных пределах, сглаживая вершины микроперовностей и производит микронаклёп, упрочняя поверхностную структуру материала.

Современный этап развития точной механики, как было уже отмечено, характеризуется востребованностью разработок, связанных с использованием композиционных материалов в комбинированных зубчатых колёсах в различных сочетаниях. Поэтому, для зубчатых венцов из пластмасс и композитов предложено в качестве упрочнения поверхностных функциональных слоёв использовать упрочняющую оболочку (преимущественно из металлов). Особенности получения зубчатых венцов из неметаллов в этом случае диктуют условия первоначального формирования оболочки, которую далее заполняют и фиксируют в заданной конфигурации внутренним материалом изделия. Таким образом, особенностью таких изделий является то, что внешняя их поверхность представлена в виде, к примеру, тонкой металлической оболочки, а тело детали в таком варианте задано из композиционного материала или пластмассы по требуемым физико-механическим параметрам. Внешняя часть задаётся в виде оболочки с той поверхностью, которая позволяет получить желаемый функциональный результат при взаимодействии (сопряжении) с другой поверхностью другой детали. Таким образом, внешняя оболочка служит для того, чтобы обеспечить внешние формы детали с достаточной геометрической точностью исполнения и обеспечить взаимодействие (контакт) с другими звеньями механизма. Технологический синтез зубчатого веща по оболочковому принципу имеет определённые преимущества. Прежде всего - возможность обеспечить качественную боковую рабочую поверхность каждого зуба (и впадины), получать эвольвентные, модифицированные и несимметричные профили с относительно низкой по отношению к аналогам трудоёмкостью на универсальном оборудовании (или относительно несложных приспособлениях) без применения процессов резания и дополнительных отделочных операций.

В работе рассмотрены различные варианты зубоформирования по оболочковому принципу и различные конструкции зубчатых венцов и схемы применяемых при этом технологических приспособлений. Следует отметить, что

это принципиально новый технологический подход зубоформированию, который расширяет возможности реализации и оптимизации конструкторских проектов. Основные принципы такого зубоформирования защищены патентами и авторские права принадлежат автору этой работы.

Отмечается, что в практике целесообразно зубоформирование из композиционных материалов в следующем варианте. Тонкую металлическую ленту изгибают в П-образный профиль (некоторый аналог реечного контура), тем самым образуя модульную П-образную ленту. Каждый участок такого модульного контура представляет собой развертку элемента профиля зуба и впадины. Модульную П-образную ленту замыкают в кольцо и фиксируют стык, после этого её надевают на модель, или специальный инструмент и обжимают. Далее осуществляют фиксацию спрофилированной тонкой ленты путём заполнения её внутренней полости, к примеру, композиционным материалом или пластмассой после постепенного фрагментного удаления инструмента. В другом варианте -заполнение осуществляют после временной фиксации спрофилированной ленты с внешней стороны.

В этом же разделе рассмотрены основные геометрические параметры при проектировании и расчёте оболочковых зубчатых венцов. Для расчёта геометрических параметров оболочки-ленты введено понятие модульного сектора зубчатого венца, который включает в себя все характерные профильный кривые рис. 4. На рис. 5 приведён фрагмент модульного сектора с некоторыми упрощениями и основными геометрическими зависимостями для профилирования зубчатого венца.

Длину развертки модульного сектора удобно представить так:

где - суммарная длина основной эвольвенты и модифицирующей эвольвенты левой части зуба; Ьа - длина дуги окружности по радиусу вершин зубьев га

Рис. 4

Рис. 5

(ограниченная угловым сектором между точками а и а'); Ь э - суммарная длина эвольвент правой части зуба; I/- длина дуги впадины.

Г1

т _1_ д

2Г 2г ' где (знач€ния ранее не указаны по тексту)

гт - радиус до точки «ш» сопряжения эвольвент (основной и модифицирующей) левой профильной кривой зуба, гь и гь, - радиусы основных окружностей .

а~Уага . где уа- угол между точками на вершине зуба, принадлежащие левому и правому профилям, га— радиус внешней окружности (в данном примере - радиус диаметра по вершинам зубьев).'

Длина развертки правой части рабочего бокового профиля зуба:

г2 Г2 _ г2

2 гь '

Используя широко известную зависимость Гюйгенса определяем:

Ь{= 2АР+1/3(2АР-АО).

Соответственно следует последовательно привести значения, входящие в предыдущую формулу:

АО = гь[Шш(р-)-АуЛ АР - }—— + СГ2

4 у ' V 4 = г,)----, 6 = гь ыЩ-р,

где 3 - вспомогательный геометрический параметр, - угловой сектор, ограничивающий дугу впадины, г/ - радиус окружности по крайним точкам впадин.

Для технологических целей необходимо знать радиус фрагмента дуги впадины Л/:

К АО

К* ~ 0 . 2СР. •

2 31п(2аг^ ^ )

Таким образом, вышеизложенные зависимости позволяют последовательно вычислять длины разверток несимметричных зубчатых венцов с некоторыми допущениями и упрощениями для предварительных проектированных расчетов. В данном случае, как уже отмечалось в этом же да^л/гг , не учитываются переходные локальные кривые изгиба ленты с целью представления конечного результата в целом. Для нессимметричных зубчатых венцов предлагается пользоваться таким понятием как модульный полусектор.

В диссертационной работе также достаточно подробно рассмотрены вопросы изготовления формообразующих матриц из композиционных материалов для получения, к примеру, пластмассовых зубчатых венцов в серийном и мелкосерийном производстве. Отмечается их техническая и экономическая целесообразность применения в практике. Рассмотрены различные композиции материалов для изготовления формообразующих матриц. Для расчёта геометрии внутренних контурных кривых формообразующих матриц разработана универсальная вычислительная модель с анализом получаемых результатов и возможностью процесса визуализации. Предложен и разработан алгоритм расчёта геометрических параметров зубчатых внутренних контуров формообразующих матриц, который реализован в среде специализированного математического пакета МаШСАБ. Ниже приводятся записи специальных пользовательских функций: первая - обеспечивает построение профиля модульного сектора из соответствующих кривых (рис. 6), вторая - осуществляет объединение модульных секторов в контур зубчатого венца, а третья функция определяет полную развёртку зубчатого венца в заданном сечении.

та ке уе с (м£, рр, г) :=

V, <-Мх

£ог ке2.

<-Хд(о, 0, -Рр (к-1), (м|)<Ь , (м!)^ ) у Уд(о, О, -рр (к-1), (м!)^ , (м^ ) <—stack(vxT/ уут)

рис. 6

сопуес(мм, z):=

М<-ММ,

£ог к€2..ъ ,

М <- augment (м, ММк)

М

с11зЪ(М):=

с1<—О

1:ог 1е1.. со1з(м)-1

сК-сИ-^М^ -М,Д+1)2 +{М2Д -М2д+1)2

Следует специально отметить, что в предложенном методе не используется понятие исходного контура. Вместо этого расчёт производится на основе ряда

описываемых параметров модели, совокупность которых достаточно для получения заданного результата.

В пятом разделе предложены и рассмотрены нестандартные виды зубчатых эвольвентно-модифицированных венцов для цилиндрических малогабаритных передач. В результате использования предложенного и разработанного направления в зубоформировании и технологии изготовления зубчатых венцов из композиционных материалов имеется возможность обеспечить распространение в малогабаритных передаточных устройствах один из вариантов клинового зацепления и двухвенцовые зубчатые колёса. Конусно-клиновые зубчатые венцы позволяют менять путём осевого смещения зубчатых колёс в передаче величину бокового зазора между зацепляющимися зубьями, что позволяет при определённых условиях выбрать его оптимальную величину. Такие передачи в принципе известны, однако они не получили распространения в передаточных механизмах в классическом исполнении из-за значительной сложности их изготовления. В данном случае получать пластмассовые и композитные зубчатые конусно-клиновые зубчатые венцы по оболочковой технологии значительно проще и рациональнее, чем при традиционной технологии их изготовления. Целесообразно для получения монолитных таких зубчатых звеньев использовать оболочковые формообразующие матрицы. На рис.7 показан модульный сектор конусно-клинового зубчатого венца. Из рисунка видно, что зуб является "конусным", так как его толщина плавно изменяется по заданному закону от одной торцевой плоскости к другой. Разница по толщине зуба не превышает, к примеру, 0,15 т. По высоте зубья по номинальным размерам одинаковы в различных торцевых сечениях. На практике такие конусно-клиновые зубчатые

Рис. 7

венцы удобнее выполнить го прямой ленты. В этом случае видоизменяется , геометрия зубчатого венца (с одного торца зуб выше, а с другого ниже,

аналогично и по глубине впадины). В работе предложен метод проектирования и расчёта модульного сектора такого зубчатого венца: первоначально производится расчёт модульного сектора по срединному сечению (о (см. рис. 7) по номинальным размерам, а далее производится расчёт профильных кривых в параллельных сечениях с учётом требуемых геометрических отклонений. Характерной особенностью предложенных конусно-клиновых звеньев является параллельность эвольвент зуба в указанных сечениях. Основное условие, которое необходимо выдержать при проектировании и изготовлении, является постоянство

) 1

номинальной общей длины профильных кривых модульного сектора в торцовых сечениях зубчатого венца.

Другим вариантом нестандартных зубчатых венцов предложены и рассмотрены двухвенцовые зубчатые колёса шевронного типа с укороченным по высоте зубом. Зубчатые венцы шестерни и зубчатого колеса в этом варианте состоят из двух одинаковых частей на единой основе-ободе (рис. 8): шестерни А и С, а колеса В иЭ, которые повёрнуты относительно своих осей вращения и, соответственно, друг относительно друга на 0.5Р, где Р - шаг по делительному диаметру венца. Венцы А и С расположены на диске Р, а В и О - на диске Е.

Ь) циклы зацепления

. /« Jc-J) с-з

Рис.8

Для того, чтобы осуществить попеременное зацепление таких звеньев в передаче от одной пары А - В к другой С - О (последовательные циклы зацепления) необходимо выполнить зубья венцов укороченными так, чтобы коэффициент зацепления каждой пары в отдельности номинально соотвествовал Е1 > 0,6 (для А - В) и е2 > 0,6 (для С - Б). Суммарный коэффициент зацепления всей передачи соответственно должен быть £| + Ег > 1,2. В этом случае имеется возможность увеличения нагрузочной способности передачи за счёт варьирования толщины зубьев венца и его ширины, что обеспечит повышенную изгибную прочность каждого зуба. Контактную прочность пластмассового или композитного зуба в таком варианте может обеспечить металлическая оболочка.

Для получения нестандартных зубчатых колёс преимущественно в формообразующих матрицах с целью профилирования армирующих элементов и вспомогательных инструментов в работе предложен метод дискретного огибания. В этом случае эвольвента (и другие профильные кривые, в том числе модифицирующие) представлены в виде полигональных кривых. Профилирование выполняется дисковым инструментом - фрезой или шлифовальным кругом. Для реализации этого метода в практике разработана программа вычислений координат положений инструмента и активных точек профилируемого контура.

В шестом разделе диссертационной работы рассмотрены методы контроля преимущественно прямозубых малогабаритных (преимущенственно мелкомодульных) колёс с профильной модификацией. Эти методы контроля адаптированы для применения в условиях серийного производства зубчатых колес. Даются описания конструктивных схем технологических приспособлений, с помощью которых реализованы предлагаемые методы контроля глубины профильной модификации зубьев.

Первый метод является методом двухпрофильного контроля и основан на измерении с помощью калибра или микроскопа увеличенного размера хорды зуба или зубчатого сектора, которую фиксирует контактное рычажное устройство.

Дается описание предлагаемой измерительной схемы с учетом особенностей реализации данного метода.

Второй предлагаемый метод двух профильного контроля основан на измерении хорды зубчатого сектора с помощью фиксации точек профилей на определенном диаметре параллельными контактными наконечниками (или ножами). Рекомендуется выбор количества зубьев в зубчатом секторе таким, чтобы линия измерения составляла наименьший угол с линией нормали к контактирующим поверхностям.

Третий предложенный метод контроля глубины профильной модификации относится к методам четырехпрофильного контроля и с его помощью можно определить глубину модификации более точно относительно эвольвенты. В этом методе используются калиброванные шарики или ролики. Величина отклонения профильной кривой от эвольвенты на конкретно заданном измерительном диаметре определяется разностью радиусов калиброванных шариков (роликов) номинального диаметра при эвольвентном профиле и действительном диаметре шариков при модифицированном профиле зубьев. Практически процесс контроля на предлагаемом приспособлении осуществляется так: последовательно вкладываются калиброванные шарики в противоположные впадины зубчатого венца и при каждом конкретном диаметре шариков измеряется охватывающий размер для определения его соответствия расчетному значению. Расчетные зависимости для определения значений этих размеров для зубчатых венцов с нечетным и с четным количеством зубьев приведены в этом же разделе.

Также достаточно подробно рассмотрена методика обработки данных при измерениях функциональных кривых модульных секторов зубчатых венцов.

В приложениях приведены: блок-схемы алгоритмов расчёта профильных модифицированных кривых зубчатых венцов, получаемых в процессе взаимоогибания с винтовыми поверхностями; описание конструктивной схемы универсальной лабораторной установки для исследования производящих винтовых поверхностей; рабочие компьютерные программы расчёта профильных кривых зубчатых венцов и формообразующих матриц; пример расчёта траектории

движения дискового инструмента при формировании армирующих элементов зубчатых венцов по методу дискретного огибания; решение частных задач по упруго-напряжённому состоянию оболочек-лент зубчатых венцов при их формировании; также приводятся рекомендации последовательности обработки данных измерений и контроля модифицированных зубчатых венцов и их модульных секторов.

Основные результаты работы 1. Доказана принципиальная возможность использования производящей винтовой архимедовой поверхности для получения профильной модификации по всей высоте зубьев венца цилиндрического колеса 2. Предложен и теоретически обоснован метод технологического синтеза профильной модификации зубьев винтовой архимедовой поверхностью и нелинейчатой винтовой поверхностью с архимедовым базисом. 3. Разработан метод расчёта дискового'инструмента для формирования архимедова и псевдоархимедова геликоидов. 4. Доказано, что с помощью производящей винтовой поверхности, в основу которой положен псевдоархимедов геликоид, имеется возможность обеспечить характер и степень модификации, которая задана кривыми второго порядка по всей высоте зуба по исходному контуру. 5. Исследованы различные технологические процессы для достижения профильной модификации инструментами, в основу которых положена винтовая архимедова и псевдоархимедова поверхности. 6. Для отделки (обработки) боковых рабочих поверхностей зубьев малогабаритных цилиндрических венцов с целью получения профильной модификации предложен специальный армированный хон. 7. Разработан метод профилирования архимедова и псевдоархимедова геликоидов дисковым инструментом по заданной модифицированной кривой зуба венца. 8. Разработана методология формообразования цилиндрических зубчатых венцов с упрочнёнными функциональными поверхностями и с заданными параметрами регулярного микрорельефа. 9. Предложен алгоритмический метод проектирования и расчёта контурных кривых оболочковых фпргдппАргпующнч МГГ[ ш^! з композитов для

РОС ИАЩНИШ БИБЛИОТЕКА С-Петервург ОЭ ТОО »■»

получения зубчатых венцов из пластмассы и разработана программа вычислений для его реализации. 10. Предложена конструкция конусно-клиновых зубчатых венцов из композиционных материалов для малогабаритных зубчатых передач и разработан метод их расчёта. 11. Предложен технологический синтез конусно-клиновых оболочковых зубчатых венцов и двухвенцовых зубчатых колёс шевронного типа с укороченным по высоте зубом для цилиндрических малогабаритных передач. 12. Разработан метод дискретного огибания для профилирования зубчатых контуров и армирующих элементов для нестандартных зубчатых колес из пластмасс и композиционных материалов. 13. Разработаны методы контроля модифицированных зубчатых венцов и конструктивные схемы технологических приспособлений для его реализации в условиях серийного производства с последующей методикой обработки измеренных данных.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

Монография

1. Медунецкий В.М. Обеспечение качественных показателей комбинированных цилиндрических передач. СПб, изд-во Политехника, 2002 г., 160стр.

Статьи в журналах и в сборниках

2. Гуляев К.И., Медунецкий В.М. Профильная модификация мелкомодульных цилиндрических прямозубых колес. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. -1991 г., № 1, стр. 41-44.

3. Медунецкий В.М. Профильная модификация цилиндрических эвольвентных зубчатых колёс. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. -2001 г., № 2, стр. 41-43.

4. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Расчёт внешних геометрических параметров оболочковых эвольвентных прямозубых венцов. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. -2001г., № 9, стр. 49-54.

f /

1 }S

I

5. Медунецкий B.M. Модифицирование эвольвентных зубчатых венцов в процессе их формирования. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. - 2002 г., № 9, стр. 51-55.

6. Медунецкий В.М. Технологическое обеспечение показателей качества эвольвентных зубчатых зацеплений мелкомодульных передач. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. - 2003 г., № 1, стр. 54 - 59.

7. Медунецкий В.М. Особенности технологии изготовления армированных зубчатых колёс с внешней металлической оболочкой. // Металлообработка, №1 -2001г., стр. 16-18.

8. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Изготовление, проектирование и расчёт оболочковых эвольвентных прямозубых венцов. // Металлообработка, №3 -2001г., стр. 13-15.

9. Медунецкий В.М. Технологическое обеспечение профильной модификации эвольвентных зубчатых колёс в процессе зубофрезерования и шевингования.//Металлообработка, №3 - 2002 г., стр. 6-8.

10. Медунецкий В.М. Повышение показателей качества цилиндрических эвольвентных прямозубых передач. // Труды четвёртой сессии международной научной школы "'Современные фундаментальные проблемы и прикладные задачи теории точности и качества машин, приборов и систем", Санкт-Петербург, изд-во ИПМаш РАН, 2000 г., стр. 157-160.

11. Медунецкий В.М. Основные конструкторско-технологические методы обеспечения качественных показателей зубчатых передач. // Труды пятой сессии международной научной школы "Современные фундаментальные проблемы и прикладные задачи теории точности и качества машин, приборов и систем", Санкт-Петербург, изд-во ИПМаш РАН, 2002 г., стр. 191-194.

12. Медунецкий В.М. Методы контроля профильной модификации малогабаритных эвольвентах зубчатых венцов. // Труды пятой сессии международной научной школы "Современные фундаментальные проблемы и прикладные задачи теории точности и качества машин, приборов и систем" , Санкт-Петербург, изд-во ИПМаш РАН, 2002г., стр. 171-174.

13. Медунецкий В.М. Профильная модификация мелкомодульных зубчатых передач исполнительных механизмов робототехнических систем. // Материалы 7-ой научно-технической конференции «Экстремальная робототехника», Санкт-Петербург, изд-во СПбГТУ, 1996 г., 280-285.

14. Медунецкий В.М. Профильная модификация адаптируемых зубчатых передач. // Материалы 8-ой научно-технической конференции «Экстремальная робототехника», Санкт-Петербург, изд-во СПбГТУ, 1997 г.

15. Медунецкий В.М. Технологические и конструктивные возможности повышения качественных показателей зубчатых передач. // Материалы 10-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт-Петербург, изд-во СПбГТУ, 1999 г., стр. 489-492.

16. Медунецкий В.М. Повышение качественно-количественных показателей зубчатых передач путём использования специальных конструкций зубчатых колёс. // Материалы 11-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт-Петербург, ЦНИИ РТК, изд-во СПбГТУ, 2001 г., стр. 282-284.

17. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Проектирование и расчёт нестандартных зубчатых колёс для передач с повышенными качественными показателями. // Материалы 11-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт-Петербург, ЦНИИ РТК, изд-во СПбГТУ, 2001 г., стр. 284-286.

18. Медунецкий В.М. Расчёт основных геометрических параметров для проектирования и изготовления оболочковых зубчатых венцов. //Материалы 12-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт-Петербург, ЦНИИ РТК, изд-во СПбГТУ, 2002 г., стр. 384-387.

19. Миляев О.Н., Медунецкий В.М. Оболочковые детали из композиционных материалов для механизмов робототехнических систем. // Материалы 12-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт-Петербург, ЦНИИ РТК, изд-во СПбГТУ, 2002 г.,

стр. 376-379.

I 3?

I

20. Мнляев О.Н., Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Интерактивное

I ;

моделирование зубчатых передач для механизмов роботов. // Материалы 12-ой научно- технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт-Петербург, ЦНИИ РТК, изд-во -СПбГТУ, 2002 г., стр. 380-384.

21. Медунецкий В.М. Новые виды нестандартных зубчатых передач для механизмов робототехнических систем. // Материалы 13-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт-Петербург, ЦНИИ РТК, изд-во СПбГТУ, 2003 г., стр. 328-331.

22. Медунецкий В.М. Синтез профильной модификации эвольвентиых мелкомодульных зацеплений винтовыми поверхностями. // Материалы конференции «Проектирование и эксплуатация зубчатых передач и механизмов», г.Уфа, 1997 г.

23. Медунецкий В.М., Бочков А.Л. Синтез модифицированного исходного контура винтовыми поверхностями. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Наука — производству: современные задачи управления, экономики, технологии и экологии в машино- и приборостроении." г.Арзамас, изд-во НГТУ, 1998г., стр.25.

24. Медунецкий В.М. Метод получения оболочковых металло-композиционных деталей сложной формы на примере изготовления зубчатых

1 венцов. // Материалы 1-ой международной научно-технической конференции

"Актуальные проблемы машиностроения", Владимир, изд-во ВлГТУ, 2001 г., стр.56-58.

25. Медунецкий В.М. Оболочковые зубчатые венцы и формообразующие матрицы из композиционных материалов. // Материалы конференции Редукгоростроение России: состояние, проблемы, перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦЦП Светоч, 2002 г.

26. Медунецкий В.М. Технологический синтез эвольвентиых зубчатых венцов с профильной модификацией винтовыми поверхностями, // Материалы конференции Редукгоростроение России: состояние, проблемы, перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦЦП Светоч, 2002 г., стр.128-130.

I

I

27. Медунецкий В.М. Совершенствование методов получения профильной модификации эвольвентаых зубчатых венцов малогабаритных передач в процессе их изготовления. // Сборник статей по материалам Всероссийской научно-технической конференции "Прогрессивные технологии в машино-и приборостроении", Н.Новгород-Арзамас, изд-во НГТУ-АФ НГТУ, 2002г.,с.48-51.

Авторские свидетельства и патенты

28. Гуляев К.И., Медунецкий В.М. Зубчатая передача. А;С. № 1161739 от 9.11.83 кл. F 16 Н 1/04,55/17, бюл. № 22 от 15.06.85 г.

29. Гуляев К.И., Шалобаев Е.В., Медунецкий В.М. Зубчатое колесо. A.C. № 1249454 от 27.11.84, кл. F 16 Н 55/17, 55/18, бюл. № 29 от 7.08.86 г.

30. Ноздрин М.А., Мурашев В.А., Брицкий В.Д., Медунецкий В.М., Звягин ИМ. Способ измерения кинематической погрешности механизмов с дробным передаточным отношением. A.C. № 1325295 от 27.11.85, кл. G 01 В 7/30, бюл. № 27 от 23.07.87 г.

31. Гуляев К.И., Медунецкий В.М., Колосов С.М. Зубчатый механизм. A.C. № 1359534 от 17.07.86, кл. F 16 Н 57/02,1/06, бюл. № 46 от 15.12.87 г.

32. Медунецкий В.М. Зубчатое колесо. A.C. № 1404719 отЮ.12.86, кл. F 16 Н 55/14, бюл. № 23 от 23.06.88 г.

33. Ноздрин М.А., Медунецкий В.М. Способ измерения кинематической погрешности механизма с дробным передаточным отношением. A.C. № 1589042 от 14.09.88, кл. G 01 В 7/30, бюл. № 32 от 30.08.90 г.

34. Гуляев К.И., Медунецкий В.М. Зубчатое колесо. A.C. № 1620747 от 14.09.88, кл. F 16 Н 55/16, бюл. № 2 от 15.01.91 г.

35. Котельников Ю.П., Медунецкий В.М., Шалобаев Е.В., Юркова Г.Н. Зубчатое колесо. А.С.№ 1618967от26.01.89, кл. F 16 Н 55/18,бюл.№ 1от 7.01.91 г.

36. Медунецкий В.М. Армированное зубчатое колесо. Патент на изобретение № 2194897 от 20.12.02 с приоритетом 5.06.2000 г.

ъз

37. Медунецкий В.М. Способ формирования боковой рабочей поверхности зубьев зубчатого венца. Патент на изобретение № 2195380 от 27.12.02 с приоритетом 7.07. 2000 г.

38. Медунецкий В.М. Зубчатая цилиндрическая передача. Положительное решение на выдачу патента на полезную модель от 22.11.02 (заявка №

I

2002118010 с приоритетом 09.07.2002 г.).

I

I Прочие публикации

39. Медунецкий В.М. Особенности мелкомодульных цилиндрических передач, повышение их надежности и работоспособности. ВИНИТИ. Депонированные научные работы, № 9 ,1990 г.

40. Медунецкий В.М. Взаимоогибание винтовой поверхности с заготовкой зубчатого колеса. ВИНИТИ, ЦИОНТ. Депонированная рукопись № 1009-в90 от 20.02.90.

41. Медунецкий В.М. Сопоставительный анализ винтовых поверхностей. ВИНИТИ, ЦИОНТ. Депонированная рукопись № 1010-в90 от 20.02.90.

1

1 42. Медунецкий В.М. Повышение качественных показателей мел-

комодульных зубчатых передач. // Материалы (тезисы) Всесоюзной научно-технической конференции: Проблемы качества механических передач и редукторов. Л., изд-во ЛДНТП, 1991 г.

43. Медунецкий В.М. Профильная модификация .мелкомодульных эвольвентных цилиндрических прямозубых колёс. Автореферат на соискание учёной степени кандидата технических наук, Санкт-Петербург, 1996 г.

44. Медунецкий В.М. Формирование зубчатого венца по развёртке его наружной поверхности и получение бокового рабочего профиля методом изгиба. // Материалы (тезисы) международной научно-практической конференции по проблемам обеспечения надёжности и качества зубчатых передач "Зубчатые передачи-99", СПб, изд-во БГТУ, 1999 г.

45. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Компьютерное моделирование нестандартных зубчатых венцов. // Сборник материалов (тезисов)

I

(

1,0

<le>c=>3'f\

международной конференции "Управление в технических системах - XXI век", г.Ковров, изд-во КГТА, 2000 г.

46. Медунецкий В.М. Основные исходные геометрические параметры для проектирования зубчатых колёс из композитов. // Тезисы докладов научно-технической конференции преподавательского состава СПбГИТМО(ТУ), Санкт-Петербург, изд-во СПбГИТМО(ТУ), 2000 г.

47. Медунецкий В.М. Метод дискретного огибания для изготовления зубоформирующего инструмента. // Тезисы докладов научно-технической конференции преподавательского состава СПбГИТМО(ТУ), Санкт-Петербург, изд-во СПбГИТМО(ТУ), 2000 г.

48. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Компьютерное моделирование зубчатых звеньев из композиционных материалов. // Тезисы докладов научно-технической конференции преподавательского состава СПбГИТМО(ТУ), Санкт-Петербург, изд-во СПбГИТМО(ТУ), 2000 г.

49. Медунецкий В.М. Оболочковый зубчатый венец и способ его изготовления. Депонированная рукопись в ВИНИТИ, № 2821-в00 от 09.11.2000 г.

50. Медунецкий В.М. Проектирование и расчёт нестандартных зубчатых колёс из пластмасс и композитов с улучшенными качественными показателями. Депонированная рукопись в ВИНИТИ, № 2820-в00 от 09.11.2000 г.

51. Медунецкий В.М. Оболочковые детали и особенности технологии их изготовления. // Тезисы докладов" Всеросийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии", Москва, изд-во МАТИ-РГТУ, 2002г., стр.121-124.

Изготовлено в Центре издательских систем СПбГИМО (ТУ). Тел. (812)2388538. Лицензия ПЛД №„69-182 от 29.11.96. Заказ № 15]. Подписано в печать 31.03.03. Тираж 100 экз.

Введение

1.0. Повышение надёжности и работоспособности зубчатых цилиндрических эвольвентных передач малогабаритных механизмов

1.1 Обеспечение качественных показателей зубчатых колёс, зубчатые венцы которых выполнены из пластмасс и композитов

1.2. Условия эксплуатации, критерии качества и методы повышения качественных показателей мелкомодульных зубчатых передач

1.3. Повышение надёжности, работоспособности зубчатых передач путём оптимизации геометрии зацеплений с профильной модификацией

Выводы к главе

2.0. Основные теоретические положения обеспечения профильной модификации эвольвентных цилиндрических зубчатых венцов с помощью винтовых поверхностей.

2.1. Сопоставительный анализ линейчатых винтовых поверхностей

2.2. Определение профильной кривой зуба венца колеса при взаимоогибании его с винтовой поверхностью

2.3. Метод расчёта реечного контура и торцовой кривой зуба венца на примере прямозубого цилиндрического колеса

2.4. Нелинейчатый геликоид в качестве основы инструмента для обеспечения профильной модификации

2.5. Профилирование дискового инструмента для получения винтовых инструментальных поверхностей

Выводы к главе

3.0. Технологическое обеспечение профильной модификации зубчатых венцов колёс малогабаритных передач

3.1. Нарезание зубчатых венцов мелкомодульными стандартными червячными фрезами

3.2. Профильная модификация зубчатых венцов колёс специальными червячными архимедовыми фрезами

3.3. Способ модификации зубчатых венцов нелинейчатыми червячными фрезами

3.4. Конструктивные варианты и особенности исполнения специального инструмента

3.5. Получение торцовой модификации на стадии шлифования и шевингования

3.6. Профильная модификация достигаемая зуботочением.131 Выводы к главе

4.0. Улучшение эксплутационных свойств комбинированных зубчатых колёс путём упрочнения функциональных поверхностей зубчатых венцов

4.1. Повышение надёжности и работоспособности малогабаритных зубчатых передач путём упрочнения функциональных поверхностей зубчатых венцов

4.2. Упрочнение функциональных поверхностей в процессе зубоформирования по оболочковому принципу

4.3. Геометрические параметры оболочкового зубчатого венца

4.4. Технология изготовления оболочковых формообразующих матриц из композиционных материалов

4.5. Расчёт геометрии внутренних контурных кривых формообразующих матриц

Выводы к главе

5.0. Нестандартные виды зубчатых венцов эвольвентных цилиндрических передач и особенности технологии их изготовления

5.1 Конусно-клиновые зубчатые венцы для цилиндрических эвольвентных передач

5.2 Двухвенцовые зубчатые колёса

5.3 Профилирование армирующих элементов для нестандартных зубчатых венцов по методу дискретного огибания

5.4 Обеспечение регулярного микрорельефа на поверхности лент-оболочек для зубчатых венцов

Выводы к главе

6.0. Методы контроля профильной модификации и профильных функциональных кривых малогабаритных зубчатых колёс

6.1. Определение глубины профильной модификации прямозубого венца методом четырёхпрофильного контроля

6.2. Двухпрофильный контроль глубины профильной модификации с помощью рычажного устройства

6.3. Оценка глубины профильной модификации путём измерения хорды мелкомодульного зубчатого сектора

6.4 Обработка результатов измерений фиксируемых координатных точек профильных функциональных кривых зубчатых венцов

Выводы к главе

Процесс создания новой техники характеризуется тенденцией к миниатюризации. В современных малогабаритных передаточных механизмах широко используют зубчатые передачи как мелкомодульного ряда, так и малые значения крупномодульного ряда (т<1.5мм) . К ним в настоящее время предъявляют достаточно высокие требования по уровню надежности и работоспособности. Ранее малогабаритные, прежде всего, мелкомодульные передачи выполняли в подавляющем большинстве случаев кинематическую функцию. Однако сейчас часто стали их использовать как силовые, работающие в напряженных (предельных)- условиях. Следует также отметить, что одной из важнейших особенностей современного периода совершенствования зубчатых малогабаритных передач является использование для изготовления зубчатых звеньев пластических масс и композиционных материалов. К примеру, достаточно широко используют неметаллы для изготовления зубчатых венцов такие зарубежные фирмы, как Parvolux, ITT Heyneu, Ovoid, SF Opperman, Moss Gear Company, Siemmens.

Можно обобщённо выделить такие варианты: зубчатый венец, диск и ступицу исполняют полностью из композита или пластмассы; зубчатый венец изготовляют из неметаллов, а диск и ступицу из металлов и их сплавов; зубчатый венец -из металла, а другие элементы зубчатого колеса в различных комбинациях (сочетаниях) из пластмасс и композитов.

Широкое применение пластических масс и композиционных материалов, из которых изготавливают детали устройств и механизмов, в целом является существенной особенностью современного развития техники. Во многих случаях детали из новых материалов полностью заменяют металлические в классическом исполнении. В качестве примера можно привести такие материалы как слюдоситаллы на основе фторфлогопита, которые обрабатываются на стандартном металлорежущем оборудовании с достаточной точностью исполнения. В качестве примера можно охарактеризовать слюдоподобные стеклокристаллические материалы следующими свойствами: плотностью 2595-2600 кг/м3, прочностью на изгиб 80-90 МПа, прочностью на сжатие 200-210 МПа, ударной вязкостью 3 кДж/м2 , термостойкостью 750°С. Многие новые неметаллические материалы предназначены для литья и формования. В этих случаях их приготовляют для использования в промышленности в виде порошка или гранул. Таким образом изготовление зубчатых колёс осуществляют с помощью литья, формования и нарезания. Вышеуказанные варианты конструктивного исполнения зубчатых колёс относятся, следует подчеркнуть прежде всего, к малогабаритным зубчатым механизмам.

В мелкомодульных силовых передачах преимущественно используют прямозубые эвольвентные зацепления. Существуют различные методики расчета эвольвентных передач, учитывающие их особенности. Однако, из современной теории зубчатых зацеплений и опыта эксплуатации зубчатых механизмов принципиально известно, что эвольвентные зацепления не обеспечивают требуемого уровня показателей качества, так как, к примеру, в зоне зацепления присутствуют погрешности изготовления, монтажа и упругие деформации. Чтобы в определенной мере это учесть, выполняют профильную модификацию эвольвентных зубьев. Нормативные документы предусматривают профильную линейную модификацию головки зуба. Глубина и высота модификации зависят только от величины модуля. Исследования показали, что подобная модификация не обеспечивает надлежащего качества зацепления: не исключается наличие кромочного 0 контакта, достаточно велико колебание передаточного отношения. Кроме того, анализ литературы и практики изготовления малогабаритных зубчатых колес (металлических зубчатых венцов) показал, что в настоящее время вообще не используется какая-либо модификация таких колес из-за технологической сложности ее выполнения (при нарезании зубчатых венцов из металлов или заменяющих их композитов).

С другой стороны, теорией зубчатых зацеплений и практикой эксплуатации зубчатых передач доказано, что при использовании профильной модификации значительно * повышаются качественные показатели зацеплений и передачи в целом, если профильная модификация обеспечивается производящей рейкой, очерченной кривыми второго порядка по всей высоте зуба. Такая модификация может наилучшим образом учитывать передаваемую нагрузку и степень точности изготовления зацепляющихся зубчатых колес.

Имеющиеся разработки и рекомендации технологического характера в этом направлении ориентированы преимущественно на зубчатые зацепления крупномодульного ряда. Предлагается получать модифицированный профиль на стадии отделки боковых поверхностей зубьев шлифованием. Однако такая рекомендация не подходит для обработки малогабаритных зубчатых колес. Отсюда возникает основная проблема: с учетом технологических особенностей определить приемлемый для практики метод достижения профильной модификации по всей высоте зуба мелкомодульных колес с целью повышения качественных показателей малогабаритных передач.

В настоящей работе учитываются особенности проектирования и изготовления малогабаритных зубчатых колес. Предлагается и исследуется технологическая возможность получения профильной модификации в торцовом сечении преимущественно мелкомодульных, прежде всего, прямозубых цилиндрических колес по всей высоте зуба с помощью винтовой производящей поверхности. Подтверждается, что в процессе двухпараметрического огибания заготовки колеса с архимедовым геликоидом теоретическая профильная кривая зуба гарантированно отклонена в его тело на головке и на ножке.

Предложены методы расчета профильной модификации зубчатых венцов, получаемых с помощью архимедова или специального нелинейчатого геликоидов в процессе взаимоогибания с заготовкой колеса, которая адаптирована для применения в инженерной практике. При заданной профильной модифицированной кривой зуба /или реечного контура/ можно определить необходимые параметры архимедова или нелинейчатого геликоида, который является основой червячного и косозубого дискового инструментов. С помощью предложенных методов исследованы возможности данных инструментов в различных технологических процессах серийного производства преимущественно мелкомодульных зубчатых колес. Также предложены новые виды червячных инструментов с композиционной поверхностью, которые предназначены для достижения требуемой глубины модификации по всей высоте зуба на стадии отделки боковых рабочих поверхностей зубьев малогабаритных колес по методу огибания. Разработан метод и алгоритмы расчёта, которые позволяют при известных параметрах модификации и параметрах червячного /или дискового косозубого/ инструмента определить профиль дисковой фрезы или шлифовального круга для его профилирования.

Как было уже отмечено, современные условия позволяют использовать сочетание конструктивных элементов зубчатого колеса из различных материалов. Зубчатый венец колеса (шестерни) изготавливают отдельно из металлов или их сплавов с последующим упрочнением рабочих поверхностей, а другие элементы (диск, ступица) из композиционных материалов. В данном случае изготовление зубчатых венцов (в том числе и модифицированных), как отдельных элементов, исполняется преимущественно в классическом варианте. В других вариантах целесообразно и допустимо использовать и, соответственно, изготовлять пластмассовые зубчатые венцы с армирующими элементами для обеспечения возможности передачи приемлемой величины крутящего момента.

В данной работе выделена возможность получения оболочковых конструкций, прежде всего, формообразующих матриц для получения зубчатых колёс из пластических масс и композитов с высокими показателями качества боковых рабочих и переходных поверхностей. Характерной особенностью таких оболочковых изделий является то, что внешняя рабочая поверхность представлена в виде специальной оболочки, к примеру, металлической, а тело детали (матрицы) формируется из композиционного материала по требуемым (заданным) физико-механическим параметрам, обеспечивающим прочность изделия. Внешняя оболочка служит для того, чтобы изначально обеспечить внешние формы детали с достаточной геометрической точностью исполнения и далее определяет её контактную прочность и микрорельеф функциональных поверхностей. Развёртка оболочки должна обеспечивать возможность нанесения на её поверхность (плоскость), к примеру, антифрикционного покрытия или задания соответствующего микрорельефа. Фиксация заданной формы оболочки осуществляется наполнением внутренней полости композиционным материалом или пластмассой. Такие оболочковые детали можно выполнять с армирующими элементами, которые также целесообразно использовать дополнительно и для первоначальной фиксации внешней оболочки в процессе изготовления детали. При проектировании, расчёте и изготовлении типовых деталей (в том числе зубчатых венцов формообразующих матриц), представленных в начальной стадии в виде развёрток оболочек следует применять известные методы компьютерного моделирования и организации группового производства.

Предложенные оболочковые конструкции формообразующих матриц позволяют получать так называемые цилиндрические конусно-клиновые зубчатые венцы из пластических масс и композитов. В этом случае зубья шестерни и зубчатого колеса имеют изменение по толщине в определённом диапазоне, что позволяет регулировать зазор в зоне зубчатого зацепления путём взаимного осевого смещения сопрягаемых деталей. Возможны варианты изготовления зубчатых венцов с несимметричными зубьями без существенного усложнения технологии изготовления формообразующих матриц.

Также целесообразно в перспективных вариантах зубчатых передач использовать оболочковые конструкции собственно зубчатых колёс. В этом случае возможно выполнить силовую эвольвентную цилиндрическую прямозубую передачу. Зубчатые венцы таких колёс разделены на две одинаковые части, смещённые относительно оси вращения на пол-шага по делительному диаметру, и имеют укороченные зубья по их высоте (для получения попеременного цикла зацепления), что позволяет существенно повысить их изгибную прочность. В данной работе также рассмотрено получение конструктивных элементов комбинированных зубчатых колёс: армирующие элементы для нестандартных модулей зубчатых венцов рекомендуется изготовлять по разработанному методу дискретного огибания, а на тонкие оболочки (в исходном состоянии в виде лент) рекомендовано наносить регулярный микрорельеф.

Предложены и рассмотрены варианты измерения и контроля глубины профильной модификации зубчатых венцов в условиях серийного производства и являются дополнением к общепринятому комплексу типовых измерений. Первый вариант контроля является наиболее объективным и относится к методу четырёхпрофильного контроля с помощью калиброванных шариков или роликов. Второй метод двухпрофильного контроля основан на измерении с помощью калибров увеличенного размера хорды зубьев или зубчатого сектора с фиксацией рычажным устойством. Третий предложенный метод контроля осуществляют путём фиксации хорды зубчатого сектора на определённом диаметре параллельными контактными наконечниками при наименьшем угле между линией измерения и линией нормали к контактирующим поверхностям. Выбор конкретного метода контроля зависит от точности исполнения зубчатых колёс и глубины профильной модификации. Предложена методика контроля и измерения профильных кривых функциональных поверхностей с обработкой измеренных данных.

Таким образом, в данной работе рассматриваются варианты изготовления зубчатых колёс для малогабаритных передач с целью улучшения их показателей качества прежде всего конструкторско-технологическими методами и соответствующим контролем их изготовления.

1.Повышение надежности и работоспособности зубчатых цилиндрических эвольвентных передач малогабаритных механизмов

Основные результаты обобщённо можно свести к следующему: разработан метод синтеза профильной модификации цилиндрических зубчатых венцов, с помощью которого возможно определять параметры винтовых производящих поверхностей в зависимости от требуемой (расчётной) глубины и характера профиля зубьев; разработаны методы получения профильной модификации с помощью архимедовой и псевдоархимедовой инструментальных поверхностей в различных технологических процессах; для получения профильной модификации зубчатых венцов комбинированных цилиндрических колёс на стадии отделки (обработки) предложены червячные инструменты (для зубчатых венцов из металлов - в одном варианте, а в другом - из пластмасс и композитов) ; разработан методологический подход к технологическому синтезу зубчатых венцов из пластмасс и композитов с упрочнёнными функциональными поверхностями (в том числе и с модифицированными); разработан метод формообразования зубчатых венцов из композиционных материалов и пластических масс с упрочнёнными металлооболочковыми функциональными поверхностями; предложена обобщённая математическая модель эвольвентно-модифицированных оболочковых зубчатых венцов; для оптимизации цилиндрических зубчатых передач предложены конструктивные варианты зубчатых венцов, основываясь на разработанном методе формообразования; предложен метод дискретного огибания для профилирования армирующих элементов для нестандартных зубчатых венцов из пластических масс и композиционных материалов; для повышения эксплутационных свойств оболочковых зубчатых венцов предложен метод формирования регулярного микрорельефа на их функциональных поверхностях; предложена методика контроля изготовленных зубчатых венцов с профильной модификацией и разработаны конструктивные схемы технологических приспособлений. В целом совокупность представленных результатов целесообразно рассматривать как новые научно обоснованные методы и технические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в научно-технический прогресс в этой области.

Заключение

В результате выполненной работы представлена совокупность методов получения зубчатых венцов с профильной модификацией с эвольвентным базисом для комбинированных зубчатых колёс преимущественно малогабаритных цилиндрических передач.

1.Айрапетов Э.Л., Генкин М.Д., Колин Д.И. Податливость прямозубого зацепления. В кн. Виброаккустическая плавность механизмов с зубчатыми передачами. М.,изд-во Наука ,1971 г.

2. Амельченко C.B. Оптимизация зубчатых передач по износу. В сб.: Теория реальных передач зацеплением. Под ред. Ерихова М.Л., г.Курган, 1993 г.

3. Ананов П.Л., Житник Н.И. Применение прогрессивных технологических процессов при обработке пластмасс. г.Киев, изд-во УкрНИИНТИ, 1977 г.

4. Ананьев Н.Т. Факторы влияющие на качество поверхности при шевинговании. Прогрессивная технология машиностроения. г.Тула, Приокское книжное изд-во, 1968 г.

5. Б.Андожский В. Д. Модификация головок зубьев рейки с линией модификации по дуге окружности. Вестник машиностроения, 1978 г., № 8.

6. Арендт В. Р. Практика следящих систем. Перевод с англ., М.-Л., изд-во Госэнергоиздат, 1960 г.

7. Астафьев В.Н. Некоторые результаты экспериментального исследования распределения напряжений и деформаций модели зуба. В сб.: Теория реальных передач зацеплением. Под ред. Ерихова М.Л., г.Курган, 1993 г.

8. БабичевД.Т. Теория зацеплений в редукторостроении: достижения, проблемы, перспективы. Материалы конференции Редукторостроение России: состояние, проблемы, перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦПП Светоч, 2002 г.

9. Балакин П.Д. Синтез механических передач с адаптивными свойствами. Автореферат дисс.на соискание уч.степени д.т.н., Новосибирск, 1994 г.

10. Балакин П. Д. Выбор средства адаптации зубчатых передач. В сб.: Теория реальных передач зацеплением. Под ред. Ерихова M.JI., г.Курган, 1993 г.

11. Балакин П.Д., Лагутин С. А. Производящая поверхность при двухпараметрическом огибании. Механика машин вып.61, 1984 г.

12. Балакин П.Д., Рязанцева И.Л., Телевной A.B. Модификация активных поверхностей зубьев и способа ее реализации. Теория реальных передач зацеплением. Тезисы докладов пятого межгосударственного симпозиума. г. Курган, 1993 г.

13. Басинюк В.Л., Мардосевич Е.И. Металлокерамические планетарные передачи. Материалы конференции Редукторостроение России: состояние, проблемы, перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦЦП Светоч, 2002 г.

14. Берестнев О.В., Соболев A.C. Зубчатые колеса пониженной виброактивности. Минск,Наука и техника,1978 г.

15. Благодарный В.М. Ускоренные ресурсные испытания приборных зубчатых приводов. М., изд-во Машиностроение, 1980 г.

16. Благодарный В.М. Расчет мелкомодульных зубчатых передач на износ и прочность. М., изд-во Машиностроение, 1985 г.

17. Благодарный В.М., Даньков A.M., Соболев A.C. и др. Методические принципы классификации точных механизмов. Оперативно-информационные материалы. Институт надежности и долговечности АН СССР., Минск, 1983 г.

18. Болотовский И.А., Безруков В.И. и др. Справочник по геометрическому расчёту эвольвентных зубчатых и червячных передач. М., изд-во Машиностроение, 1986 г.

19. Болотовский И.А., Гурьев Б.И., Смирнов В.Э., Шендерей Б.И. Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи внешнего зацепления. Расчет геометрии. Справочное пособие. М., изд-во Машиностроение, 1974 г.

20. Болотовская Т.П., Болотовский И.А. и др. Справочник по геометрическому расчету эвольвентных зубчатых и червячных передач. М., 1963 г.

21. Борисов М.В., Павлов И.А., Постников В.И. Ускоренные испытания машин на износостойкость как основа повышения их качества. М., изд-во Стандарт, 1976 г.

22. Брагин В.В., Решетов Д.Н. Проектирование высоконагруженных цилиндрических зубчатых пердач. М.: Машиностроение,1991 г.

23. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии. Пер. с англ., М.: Мир, 1985 г.

24. Валетов В.А. Оптимизация микрогеометрии поверхностей деталей в приборостроении. Ленинград, изд-во ЛИТМО,198 9 г.

25. Вольмир A.C. Гибкие пластинки и оболочки, М.: Гостехиздат, 1956 г.

26. Булгаков Э.Б. Зубчатые передачи модифицированного исходного реечного контура. М.: Машгиз, 1962 г.

27. Булгаков Э.Б. Зубчатые передачи с улучшенными свойствами. М., изд-во Машиностроение, 1974 г.

28. Булгаков Э.Б., Васина J1.M. Эвольвентные передачи в обобщающих параметрах. Справочник по геометрическому расчету. М., изд-во Машиностроение, 1978 г.

29. Гавриленко В. А. Зубчатые передачи в машиностроении. М., изд-во Машгиз, 1962 г.

30. ГОСТ 8011-72 Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности измерений и форма представления результатов измерений.

31. ГОСТ 11002-73 Прикладная статистика. Правила оценки анормальности результатов наблюдений.

32. ГОСТ 11006-74 Прикладная статистика. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим.

33. ГОСТ 10222-81 Шеверы дисковые мелкомодульные. Технические условия.

34. ГОСТ 10331-81 Фрезы червячные мелкомодульные для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем.

35. ГОСТ 16530-83 Передачи зубчатые. Общие термины, определения и обозначения.

36. ГОСТ 16531-83 Передачи зубчатые цилиндрические. Термины, определения и обозначения.

37. ГОСТ 16532-70 Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет геометрии.

38. ГОСТ 17192-71 Фрезы червячные чистовые однозаходные мелкомодульные для высокоточных цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем.

39. ГОСТ 13733-77 Колеса зубчатые цилиндрические мелкомодульные прямозубые и косозубые. Типы. Основные параметры и размеры.

40. ГОСТ 24773-81 Поверхности с регулярным микрорельефом.

41. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М., изд-во Машиностроение, 1989 г.2.М

42. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н. Оборудование и технология лазерной обработки материалов. М., изд-во Высшая школа, 1990 г.

43. Гуляев К. И. Синтез приближенных зацеплений по точкам упругого пересопряжения. В кн.: Зубчатые и червячные передачи. Л., изд-во Машиностроение, 1974 г.

44. Гуляев К.И. Влияние деформации зубьев на процесс зацепления зубчатых колес. Известия ВУЗов СССР. Машиностроение, № б, 1981 г.

45. Гуляев К.И., Егоров И.М. Математическое 4 моделирование процесса изнашивания зубчатых передач.

46. Тезисы докл. научно-техн.конференции по проблеме: автоматизированное проектирование зубчатых передач. г.Ижевск, 1982 г.

47. Гуляев К.И., Егоров И.М. Расчет изнашиваемых зубчатых передач. Тезисы докл. Всесоюзной научно-технической конференции по проблеме: Несущая способность и качество зубчатых передач и редукторов машин, г.Алма-Ата, 1985г.

48. Гуляев К.И., Лившиц Г.А. О пятне контакта и ш коэффициенте перекрытия приближенных передач. Известия1. ВУЗов СССР. № 9, 1973 г.

49. Гуляев К.И., Миронов П. В. Влияние ошибок изготовления и деформации на процесс пересопряжения в зубчатой передаче. Известия высших учебных заведений. Приборостроение, № 12, 1985 г.

50. Гуляев К.И., Медунецкий В.М. Зубчатая передача. A.C. № 1161739 от 9.11.83, кл. F 16 Н 1/04, 55/17, бюл. № 22 от 15.06.85.

51. Гуляев К.И., Медунецкий В.М., Шалобаев Е.В. Зубчатое колесо. A.C. № 1249254 от 27.11.84, кл. F 16 Н 55/17, 55/18, бюл. № 29 от 7.08.86 г.

52. Гуляев К.И., Медунецкий В.М., Колосов С.М. Зубчатый механизм. A.C. № 1359534 от 17.07.86, кл. F 16 Н 57/02, 1/06, бюл. № 46 от 15.12.87.

53. Гуляев К.И., Медунецкий В.М. Зубчатое колесо, i A.C. № 1620749 от 14.09.88, кл. F 16 -Н 55/16, бюл. № от1501.91.

54. Гуляев К.И., Медунецкий В.М. Профильная модификация мелкомодульных цилиндрических прямозубых колес. Известия высших учебных заведений. Приборостроение, № 1, 1991 г.

55. Гуляев К.И., Черный Б.А. Упругая модель в задаче синтеза приближенного зацепления. В кн.: Теория и расчет передаточных механизмов. г.Хабаровск, 1973 г.

56. Гуревич С.И., Ермаков В.А., Москалев М.А. * Мелкомодульные зубчатые колёса из пластических масс.

57. Применение пластмасс в промышленности. Вып.10. М.,1962 г.

58. Гутин С.Я., Власов М.Ю. САПР цилиндрического двухступенчатого редуктора для трёх схем установки зубчатых передач. Труды международной конференции Теория и практика зубчатых передач. Ижевск, 1998 г.

59. Гутин С.Я., Власов М.Ю. Автоматизированные расчёт и эскизная компоновка зубчатых цилиндрическихредукторов. Св. об официальной регистрации программы для ЭВМ, № 990678, зарегистрировано 16.09.1999.

60. Информационный бюллетень официальной регистрации. Москва, Роспатент, 1999 № 4(29) стр. 146.

61. Гутин С.Я., Власов М.Ю., Котельников В.П. ; «

62. Автоматизированный расчёт геометрии зубчатой передачи при проектировании редукторов. Материалы конференции

63. Редукторостроение России: состояние, проблемы,перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦЦП Светоч, 2002 г.

64. Давыдов И.Ш. Проблема исключения колебаний в прямозубой передаче. В сб.: Теория передач в машинах. М., изд-во Наука, 1973 г.

65. Давыдов И.Ш. Проблема подавления параметрического возбуждения колебаний в прямозубом зацеплении. Изв. вузов, Машиностроение, № 8, 1975 г.

66. Давыдов Я. С. Образование сопряжённых поверхностей в зубчатых передачах по принципу жёсткой неконгруентной производящей пары. Вестник машиностроения, № 2, 1963 г., стр. 9-13.

67. Дмитриев Ф.С. Проектирование редукторов точных приборов. Л.: Машиностроение, -1971 г.

68. Дорофеев В.Л. Учет геометрических отклонений профиля зубьев в расчетах цилиндрических передач. Вестник машиностроения., 1986 г., № 12.

69. Дроздов Ю.Н. К расчету зубчатых передач на износ. Машиноведение, 1969 г., № 2.

70. Дубинин Г.Н. Структурно-энергетическая гипотеза влияния диффузионного слоя на объёмные свойства сплавов // Защитные покрытия на металлах. Вып.10, 1976 г., стр.86-90.

71. Дусев И.И. Исследование характеристик контакта Ш в приближенных пространственных зацеплениях. В кн.: Труды

72. Новочеркасского политехнического института, т.213, г. Новочеркасск, 1970 г.

73. Дусев И.И., Зарифьян A.A. Определение податливости прямозубых эвольвентных зубьев. Вестник машиностроения, № 11, 1976 г.

74. Дусев И.И., Нарыжный В.Л., Горлов Л. П. Теоретические основы проектирования и исследования приближенных зацеплений. Известия СКНЦ ВШ, серия технические науки, 1974 г., № 4.

75. Дусев И.И., Хопрянинова Т.И., Нарыжный В. А.

76. Синтез зубчатых зацеплений с управляемым контактом. В сб.: Вопросы проектирования и исследования механизмов машин-автоматов. Межвузовский сборник., Новочеркасск, 1977 г.

77. Дусев И.И., Фук Нгуен Тхен. Оптимальное проектирование приближенных зацеплений. Известия

78. СевероКавказского научного центра высшей школы. Технические науки,1977 г.,№ 4.

79. Егоров И.М., Казак В.Л., Рязанцева И.Л. Определение податливости эвольвентных прямозубых цилиндрических колес методом голографической интерферометрии. Известия высших учебных заведений. Приборостроение, № 7, 1981г.

80. Егоров И.М. Применение методов математического моделирования для исследования и расчета изнашивающихся прямозубых цилиндрических передач. Автореферат на соискание уч.степени к.т.н., Л., 1985 г.

81. Егоров И.М. Математическая модель процесса комплексной однопрофильной проверки зубчатого колеса. Материалы Всесоюзной научно-технической конференции Проблемы качества механических передач и редукторов. Л., изд-во ЛДНТП, 1991 г.

82. Ерихов М.Л. Применение принципа огибания с двумя независимыми параметрами к анализу и синтезу зубчатых зацеплений. Диссертация на соиск. уч. ст. к. т.н., Л., ЛПИ им. Калинина, 1965 г.

83. Ерихов М.Л. К вопросу о синтезе зацеплений с точечным касанием. В сб.: Теория передач в машинах. М.: Машиностроение, 1966 г.

84. Зинченко В.М. Инженерия поверхности зубчатых колёс методом химико-термической обработки. М., изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001 г.

85. Зубарев Ю.М., Юрьев В.Г. Технологические методы и устройства для повышения точности и качества обработкизубчатых колес. Материалы Всесоюзной научно-технической конференции Проблемы качества механических передач и редукторов. Л., изд-во ЛДНТП, 1991 г.

86. Зубчатые передачи. Справочник под редакцией Гинзбурга Е.Г. Л., изд-во Машиностроение,1980 г.

87. Иванов М.Н. Детали машин. М., изд-во Высшая школа,1991 г.

88. Кане М.М. Управление процессами проектирования и изготовления зубчатых передач. Вестник машиностроения, 1997 г., № 11, стр. 8-12.

89. Кирсанов Г.Н., Савин П.А. Повышение точности твердосплавных червячных фрез с прямолинейной режущей кромкой. Журнал Станки и инструмент № 4, 198 9 г.

90. Климов В.И. и др. Справочник инструментальщика-конструктора. М., изд-во Машгиз, 1958 г.

91. Климов Д.М., Васильев А.А., Лучинин В.В., Мальцев П. П. Перспективы развития микросистемной техники в XXI веке // Микросистемная техника. 1999 г. № 3.

92. Коваленко B.C. Обработка материалов импульсным излучением лазеров. г.Киев, изд-во Высшая школа, 1977 г.

93. Ковылев Ю.И., Липчин Ц.Н., Мельников В.Г. Выбор величины мертвого хода мелкомодульных зубчатых передач в качестве показателя их работоспособности. В кн.: Новые конструкции механизмов в приборостроении и технология их изготовления. Изд. ЛДНТП, 1971 г.

94. Козлов Д.Н. Шевингование зубчатых колес. М., изд-во Высшая школа, 1978 г.

95. Козлов М.П. Повышение точности и производительности при изготовлении мелкомодульных зубчатых колес, технология приборостроения. М., изд-во Машгиз, 1953 г.

96. Козлов М.П. Методы и средства контроля накопленной погрешности окружного шага мелкомодульных зубчатых, прогрессивная технология приборостроения. М., изд-во Машгиз, 1955 г.

97. Козлов М.П. Зубчатые передачи точного приборостроения. М., изд-во оборонной промышленности, 1958 г.

98. Колчин Н.И., Литвин Ф.Л. Методы расчета при изготовлении и контроле зубчатых изделий. Приложение аналитической теории и геометрии зацеплений. М.-Л.,изд-во Машгиз,1957 г.

99. Кораблев А.И. Об использовании зубчатых колес эвольвентного зацепления с модифицированным исходным контуром в авиадвигателях Гражданского Воздушного Флота. В сб.: Вопросы геометрии и динамики зубчатых передач. М., Наука, 1964 г.

100. Корзинкин В. И. Шевингование зубчатых колес. Журнал Станки и инструмент, вып. № 8, 19 62 г.

101. Коростелев Л.В., Балакин П.Д., Лагутин С.А. Условия касания характеристик двух производящих поверхностей. Теория и геометрия пространственных зацеплений. Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума, г.Курган, 1979 г.

102. Корляков A.M., Лучинин В.В., Мальцев П. П. Микроэлектромеханическая структура на основе композиции 44 карбид кремния нитрид алюминия" // Микроэлектроника. 1999 г., № 3 - стр. 201 - 212.

103. Котельников Ю.П., Медунецкий В.М., Шалобаев Е.В., Юркова Г.Н. Зубчатое колесо. A.C. № 1618967 от 26.01.89, кл. F 16 Н 55/18, бюл. № 1 от 7.01.91.

104. Корнелл Р., Уестервелт В. Динамические нагрузки и напряжения цилиндрических прямозубых колес с высоким коэффициентом перекрытия. М: Мир, 1978 г., № 1.

105. Кугель Р.В.Ускоренные ресурсные испытания в машиностроении. М.: Знание, 1968 г.

106. Кудрявцев В.Н. Повышение несущей способности механического привода. Л., изд-во Машиностроение, 1973 г.

107. Кудрявцев В.Н. Детали машин. Л., изд-во Машиностроение, 1980 г.

108. Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Конструкции и расчет зубчатых редукторов: Справочное пособие под ред. Кудрявцева В.Н., М., изд-во Машиностроение, 1971 г.

109. Кудрявцев В.Н., Кузьмин И.С., Филипенков А.Л. Расчет и проектирование зубчатых редукторов. СПб, изд-во Политехника, 1993 г.

110. Кузьмин И.С., Ражиков В.Н. Мелкомодульные цилиндрические зубчатые передачи. Расчет, конструирование, испытание. Л., изд-во Машиностроение/Ленинградское отделение/,1987 г.

111. Кулешов B.B. Элементы механической логики. Материалы конференции Редукторостроение России: состояние, проблемы, перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦЦП Светоч, 2002 г.

112. Куцоконь В. А. Точность кинематических цепей приборов. JI., изд-во Машиностроение, 1980 г.

113. Крылов К.И., Прокопенко В.Т., Митрофанов A.C. Применение лазеров в машиностроении и приборостроении. М., изд-во Машиностроение, 1978 г.

114. Лагутин С. А. Синтез цилиндрических зубчатых щ передач с двоякой модификацией поверхностей зубьев.

115. Материалы конференции Редукторостроение России:состояние, проблемы, перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦЦП Светоч, 2002 г.

116. Лагутин С.А. Предопределение функции ошибок в передачах с двойной модификацией зубьев. В сборнике "Пространство зацеплений", Ижевск-Электросталь, 2001 г., стр. 38-51.

117. Лагутин С.А., Сандлер А.И. Шлифование винтовых и затылованных поверхностей.М.,изд-во Машиностроение, 1991 г.

118. Либуркин Л.Я. Образование поверхности зуба колеса движением производящей линии. М., журнал Машиноведение, № 6, 1973 г.

119. Либуркин Л.Я. Профильная модификация зубьев цилиндрических колес, нарезанных зуботочением. М., журнал Машиноведение, № 5, 1985 г.

120. Лившиц Г.А. Об учете влияния погрешностей изготовления, монтажа и деформации зацепления при синтезе приближенной передачи. Изв.Вузов Машиностроение, 1973г., № 1.

121. Лившиц Г.А., Соломин Л.Н. Повышение точности быстроходных зубчатых передач притиркой. Передовой научно-технический и производственный опыт: тема №10 М-59-140124, М., ВИНИТИ, 1959 г.

122. Липчин Ц.И., Липчин Л.Ц. Надежность самолетных навигационно-вычислительных устройств. М., изд-во Машиностроение, 1973 г.

123. Литвин Ф.И. Теория зубчатых зацеплений. М., изд-во Наука, 1968 г.

124. Любимов В. Г. Шлифование пластмасс новым абразивным инструментом. Г.Львов, изд-во Вища школа, 1979 г.

125. Масленников И. В. К вопросу о влиянии погрешностей кинематических цепей редуктора на точность следящей системы. В кн.: Точность, взаимозаменяемость и технические измерения в машиностроении. М. : Наука, 1964 г.

126. Марков А.Л. Измерения зубчатых колес. Л.: Машиностроение, 1977 г.

127. Медунецкий В.М. Особенности мелкомодульных цилиндрических передач, повышение их надежности и работоспособности. ВИНИТИ. Депонированные научные работы, № 9 , 1990 г.

128. Медунецкий В.М. Взаимоогибание винтовой поверхности с заготовкой зубчатого колеса. ВИНИТИ, ЦИОНТ. Депонированная рукопись № 1009-в90 от 20.02.90.

129. Медунецкий В.М. Сопоставительный анализ винтовых поверхностей. ВИНИТИ, ЦИОНТ. Депонированная рукопись № 1010-в90 от 20.02.90.

130. Медунецкий В.М. Повышение качественных показателей мелкомодульных зубчатых передач. Материалы Всесоюзной научно-технической конференции: Проблемы качества механических передач и редукторов.Л.,изд-во ЛДНТП, 1991 г.

131. Медунецкий В.М. Профильная модификация мелкомодульных эвольвентных цилиндрических прямозубых колёс. Автореферат на соискание уч. степ, кандидата техн. наук, Санкт-Петербург, 1996 г.

132. Медунецкий В.М. Профильная модификация адаптируемых зубчатых передач. Материалы 8-ой научно-технической конференции «Экстремальная робототехника», Санкт-Петербург, изд-во СПбГТУ, 1997 г.

133. Медунецкий В.М. Синтез профильной модификации эвольвентных мелкомодульных зацеплений винтовыми поверхностями. Материалы конференции «Проектирование иэксплуатация зубчатых передач и механизмов», г.Уфа, 1997 г.

134. Медунецкий В.М. Технологические и конструктивные возможности повышения качественных показателей зубчатых передач. // Материалы 10-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", санкт-Петербург, изд-во СПбГТУ, 1999 г., стр. 489-492.

135. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Компьютерное моделирование нестандартных зубчатых венцов. Сборник материалов международной конференции "Управление в технических системах XXI век", г.Ковров, изд-во КГТА, 2000 г.

136. Медунецкий В.М. Основные исходные геометрические параметры для проектирования зубчатых колёс из композитов. Тезисы докладов научно-техническойконференции преподавательского состава СП6ГИТМ0(ТУ), Санкт-Петербург, изд-во СПбГИТМО(ТУ), 2000 г.

137. Медунецкий В.М. Метод дискретного огибания для изготовления зубоформирующего инструмента. Тезисы докладов научно-технической конференции преподавательского состава СПбГИТМО(ТУ), Санкт-Петербург, изд-во СПбГИТМО(ТУ), 2000 г.

138. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Компьютерное моделирование зубчатых звеньев из композиционных материалов. Тезисы докладов научно-технической конференции преподавательского состава СПбГИТМО(ТУ), Санкт-Петербург, изд-во СПбГИТМО(ТУ), 2000 г.

139. Медунецкий В.М. Оболочковый зубчатый венец и способ его изготовления. Депонированная рукопись в ВИНИТИ, № 2821-в00 от 09.11.2000 г.

140. Медунецкий В.М. Проектирование и расчёт нестандартных зубчатых колёс из пластмасс и композитов с улучшенными качественными показателями. Депонированная рукопись в ВИНИТИ, № 2820-в00 от 09.11.2000 г.

141. Медунецкий В.М. Особенности технологии изготовления армированных зубчатых колёс с внешней металлической оболочкой. Металлообработка, №1 2001г., стр. 16-18.

142. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Изготовление, проектирование и расчёт оболочковых эвольвентных прямозубых венцов. Металлообработка, №3 -2001г.,стр.13-15.

143. Медунецкий В.М. Метод получения оболочковых металло-композиционных деталей сложной формы на примере изготовления зубчатых венцов. Материалы 1-ой международной научно-технической конференции, Владимир, изд-во ВлГТУ, 2001 г., стр.56-58.

144. Медунецкий В.М. Профильная модификация цилиндрических эвольвентных зубчатых колёс. ИзвВУЗов. Приборостроение, № 2 2001 г., стр. 41-43.

145. Медунецкий В.М., Порошин А.Н. Расчёт внешних геометрических параметров оболочковых эвольвентных прямозубых венцов. ИзвВУЗов. Приборостроение, № 9 2001 г., стр. 49-54.

146. Медунецкий В.М. Расчёт основных геометрических параметров для проектирования и изготовления оболочковых зубчатых венцов. Материалы 12-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт

147. Медунецкий В.М. Технологический синтез эвольвентных зубчатых венцов с профильной модификацией винтовыми поверхностями. Материалы конференции Редукторостроение России: состояние, проблемы, перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦЦП Светоч, 2002 г.

148. Медунецкий В.М. Технологическое обеспечение профильной модификации эвольвентных зубчатых колёс впроцессе зубофрезерования и шевингования.

149. Металлообработка, №3(9) 2002г., стр. 6-8.

150. Медунецкий В.М. Армированное зубчатое колесо. Патент на изобретение № 2194897 от 20.12.02 г. с приоритетом 5.06.2000 г.

151. Медунецкий В.М. Способ формирования боковой рабочей поверхности зубьев зубчатого венца. Патент на изобретение № 2195380 от 27.12.02 г. с приоритетом 7.07.2000 г.

152. Медунецкий В.М. Зубчатая цилиндрическая передача. Положительное решение на выдачу патента на полезную модель от 22.11.2002 г. (заявка № 2002118010 с приоритетом 9.07.2002 г.).

153. Медунецкий В.М. Обеспечение качественных показателей комбинированных цилиндрических передач. Санкт-Петербург, изд-во Политехника, 2002 г.

154. Медунецкий В.М. Новые виды нестандартных зубчатых передач для механизмов робототехнических систем. // Материалы 13-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", Санкт-Петербург, ЦНИИ РТК, изд-во СПбГТУ, 2003 г.

155. Мильштейн М.З. Чистовая обработка зубчатых колес. г.Киев, изд-во Техника, 1971 г.

156. Миляев О.Н., Медунецкий В.М. Оболочковые детали из композиционных материалов для механизмов робототехнических систем. Материалы 12-ой научно-технической конференции "Экстремальная робототехника",

157. Санкт-Петербург, ЦНИИ РТК, изд-во СПбГТУ, 2002 г., стр. 376 379.

158. Миронов П.В. Влияние параметров профильной модификации, точности изготовления и деформации зацепления на качественные показатели приближенной цилиндрической зубчатой передачи. Автореферат на соиск. уч . степени к.т.н., JI., ЛПИ, 1985 г.

159. Митрофанов С. П. и др. Научная организация машиностроительного производства. Л.: изд-во Машиностроение, 1976 г.

160. Митрофанов С. П. и др. Групповая технология машиностроительного производства. Л.: изд-во Машиностроение, 1983 г.

161. Митрофанов С.П. и др. Технология и организация группового машиностроительного производства. М-Л.: изд-во Машиностроение, 1992 г.

162. Мордасов A.C., Лангин О.Н., Петряев С.П. Полимерные композиции для изготовления пластмассовых пресс-форм. Обмен опытом в радиопромышленности, №3, 1982 г.

163. Нажесткин Б.П., Смирнов Н.И. Износостойкость зубчатых передач в вакууме. Вестник машиностроения, 1982 г . , № 3 .

164. Никитин Е.И. Влияние профильной модификации зубьев на динамическую нагрузку зубчатых передач. Автореферат дисс. на соик. уч. степ. к.т.н., J1. , ЛПИ, 1987 г.

165. Ноздрин М.А., Мурашев В.А., Брицкий В.Д., Медунецкий В.М., Звягин И.М. Способ измерения кинематической погрешности механизмов. A.C. №1325295.

166. Ноздрин М.А., Медунецкий В.М. Способ измерения кинематической погрешности механизма с дробным передаточным отношением. A.C. №1589042.

167. Овумян Г.Г. и др. Повышение производительности и качества чистового зубонарезания. М., изд-во Машиностроение ,1979 г.

168. Ожиганов A.A., Медунецкий В.М., Тарасюк М.В. Принцип композиции псевдослучайных кодовых шкал в преобразователях угла. Депонированная рукопись, №2627-В95, 1995 г.

169. Ожиганов A.A., Медунецкий В.М., Тарасюк М.В. Преобразователи угла на основе композиции из псевдослучайных кодовых шкал. Известия ВУЗов. Приборостроение №5-6, 1996 г.

170. Островский Г.Н., Гущин В.Г. Прямозубая цилиндрическая передача с разнонаправленными отклонениями шага зацепления у зубчатых колёс. Изв.ВУЗов. Машиностроение, 1980 г., стр. 54-57.

171. Павлов Б.И. Механизмы приборов и систем управления. Л., изд-во Машиностроение, 1972 г.

172. Петрухин С.С., Ананьев Н.Г. Шеверы с разнонаправленными режущими кромками для диагонального и касательного шевингования зубчатых колес. Сборник докладов: Усовершенствование зуборезного инструмента. 1969 г.

173. Петряев C.B., Лангин О.Н. Пластмассовые пресс-формы для литья под давлением термопластов. Л.: ЛДНТП, 1981 г.

174. Пластмассовые зубчатые колёса в механизмах приборов. Старжинский В.Е., Тимофеев Б.П., Шалобаев Е.В., Кудинов А. Т. Под общ. ред. Старжинского В.Е. и Шалобаева Е.В. Санкт-Петербург-Гомель, изд-во ИММС HAH Б, 1998 г.

175. Попов A.M. Исследование кинематики, динамики и прочности зубчатых передач равного модуля при абразивном изнашивании. Автореф. дисс. к.т.н., Томск, 1979 г.

176. Попов Ю.С. О влиянии износа зубьев на несущую способность силовых прямозубых передач. Журнал Вестник Машиностроения № 12, 1985 г.

177. Производство зубчатых колес. Справочник. Под ред.Тайца Б.А. М., изд-во Машиностроение, 1975 г.

178. Проников A.C., Перминов А.Е. Методика расчета долговечности при изнашивании зубьев цилиндрических эвольвентных прямозубых колес. Надежность и контроль качества, 1973 г., № 12.

179. Романов В.Ф. Расчет зуборезного инструмента. М., изд-во Машиностроение, 1969 г.

180. Романов В.Ф. Шевингование. Справочник металлиста. М., изд-во Машгиз, I960 г.

181. Реди Дж. Промышленное применение лазеров. М., изд-во Мир, 1981 г.

182. Рекач В.Г. Руководство к решению задач прикладной теории упругости. М.: Высшая школа, 1973 г.

183. Рыкалин H.H., Углов A.A., Кокора И.Н. Лазерная обработка материалов. М., изд-во Машиностроение, 1978 г.

184. Рязанцева И.Л. Синтез цилиндрических зубчатых передач с учетом деформации зубьев. Автореферат на соискание уч.степени к.т.н., Л., 1981 г.

185. Рязанцева И. Л. Определение податливости зуба эвольвентного прямозубого цилиндрического колеса. В кн.Вопросы динамики и прочности машин. Омск, 197 9 г.

186. Сандлер А.И. Сохранение точности червячных фрез при переточках. В сборнике "Пространство зацеплений", Ижевск, изд-во ИЖГТУ, 2001 г., стр. 95-102.

187. Сафонов А.Н., под редакцией Григорьянц А.Г. Лазерная техника и технология. Методы поверхностной лазерной обработки. М., изд-во Высшая школа, 1987 г.

188. Семенов Д.Л. Оценка работоспособности прямозубых зубчатых передач. В сб.: Детали машин, г. Киев, 1977 г., вып. 2 4

189. Семенов Ю.С. Некоторые закономерности износа зубчатых колес. Изв. Томского политехнического института, т.96, ч. 2, 1961 г.

190. Серов К. С. Способ модификации эвольвентных прямозубых цилиндрических передач. В сб.: Вопросы исследования надежности и динамики элементов транспортных машин и подвижного состава железнодорожного транспорта, г. Тула, 1977 г.

191. Старжинский В.Е., Краузе В., Гаврилова О.В., Кудинов А.Т., Симеонов С. Пластмассовые зубчатые колёса в передачах точного приборостроения. Минск, изд-во Наука и техника, 1993 г.

192. Степанов А.А. Обработка резанием высокопрочных композиционных полимерных материалов. Л., 1974 г.

193. Стешенко В.П. Влияние износа на изгибную прочность зубьев зубчатых колес. Изв. Томского политехнического института, т. 114, 1964 г.

194. CT СЭВ 1795-79 Фрезы червячные чистовые однозаходные для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем.

195. CT СЭВ 309-85 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые мелкомодульные. Исходный контур.

196. CT СЭВ 642-77 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические мелкомодульные. Допуски.

197. Тайц Б. А. Точность и контроль зубчатых колес. М., изд-во Машиностроение, 1971 г.

198. Тимофеев Б. П. Передаточное отношение пары зубчатых колес. Изв. Вузов. Машиностроение, 1980 г., N 6.

199. Тимофеев В.П., Шалобаев Е.В. Точность зубчатых колес и передач: проблемы метрологи и стандартизации. Материалы научно-технической конференции Проблемы качества механических передач и редукторов. Л.,изд-во ЛДНТП, 1991 г.

200. Толочко Н.К., Хлопков Ю.В., Спиридонов Э.П., Линевич A.B. Материалы и источники излучения для стереолитографии (Обзор) // Материалы, технологии, инструменты. 2000 г. № 3 стр. 35 - 38.

201. Устиненко В.Л. Напряженное состояние зубьев цилиндрических прямозубых колес. М.: Машиностроение, 1972 г.

202. Филиппов С.П., Щербаков Н.Н. Повышение точности зубчатых колес на основе применения червячных шеверов. Материалы Всесоюзной научно-технической конференции Проблемы качества механических передач и редукторов. Л., изд-во ЛДНТП, 1991 г.

203. Фрониус С. Влияние погрешностей зацепления и условий работы на прочностные показатели зубчатых колес.

204. Экспресс-информация "Детали машин", №18, реф. 88, 1979 г.

205. Хаин И.И. Теория и практика фосфатирования металлов. Л., изд-во Химия, 1973 г.

206. Ходычкин В.И., Зеленов В.В., Брагин В. В. Выбор геометрических параметров профиля зубьев цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным зацеплением. Изв. Вузов. Машиностроение, 1983 г., N 10.

207. Хрущев М.М. Лабораторные методы испытания на изнашивание материалов зубчатых колес. М.:Маниностроение,1966 г.

208. Цвис Ю.В. Обработка зубчатых колес по методу зуботочения с обкаткой. М., изд-во Машгиз, 1954 г.

209. Цвис Ю.В. Исследование процесса зуботочения цилиндрических зубчатых колес. Автореферат на соиск. уч. степени д.т.н., М., 1956 г.

210. Цвис Ю.В. Профилирование режущего обкатного инструмента. М., изд-во Машгиз, 1961 г.

211. Шалобаев Е.В. Проблема нормирования бокового зазора в зубчатых передачах. Материалы конференции Редукторостроение России: состояние, проблемы, перспективы. Санкт-Петербург, изд-во ЦЦП Светоч, 2002 г.

212. Шалобаев Е.В. О новой концепции нормирования ш параметров точности зубчатых колёс и передач. В сборнике

213. Современные проблемы и методология проектирования и производства силовых зубчатых передач. Тула, изд-во ТулГУ, 2000г., стр. 233-236.

214. Шалобаев Е.В. Нормирование параметров точности зубчатых колёс и передач: выбор новой концепции. В сборнике Проблемы совершенствования передач зацеплением. Ижевск-М., изд-во ИжГТУ, 2000 г., стр.149-157.

215. Шаукстель Л.С. Малогабаритные редукторы с мелкомодульными зубчатыми передачами.M.,изд-во Машиностроение, 1973 г.

216. Шевелёва Г.И. Теория формообразования и контакта движущихся тел. М., изв-во Станкин, 1999 г.

217. Шилько C.B., Старжинский В.Е. разработка технологии изготовления зубчатых колёс для микроэлектромеханических систем // Современные информационные технологии. Проблемы исследования,проектирования и производства зубчатых передач. Ижевск: ИжГТУ, 2001 г.

218. Шишков В.А. Применение кинематического метода к исследованию зубчатых пар и способов их обработки. Изв.ВУЗов, Машиностроение, 1958 г., № 5.

219. Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. Изд. 2-ое. Л.: Машиностроение, 1982 г.

220. Шнейдер Ю.Г. Регуляризация микрогеометрии поверхностей. Л.: Знание, РСФСР, ЛО, ЛДНТП, 1991 г.

221. Штучный Б. П. Механическая обработка пластмасс. М., 1987 г.

222. Щульц В. В. Геометрическая оптимизация зубчатой передачи по износу. В кн.: Применение методов оптимизации в теории машин и механизмов. М., изд-во Наука, 1979 г.

223. Шульц В.В. Геометрическая оптимизация изнашивающихся кинематических пар . Автореферат на соиск. уч. степени д.т.н., г.Киев, 1980 г.

224. Шульц В.В. Теория надежности машин. Л., Машиностроение, 1983 г.

225. Шульц В. В. Форма естественного износа деталей машин и инструмента. Л., Машиностроение, 1990 г.

226. Щульц В.В., Едунов В.В., Гурский Б.Э. К вопросу об изменении рабочих профилей зубьев при абразивном изнашивании. В кн.: Строительные машины, автомобили и двигатели. Детали машин. Краткое содержание докл. к XXX научной конференции. ЛИСИ, Л., 1972 г.

227. Bier W., Keller W., Linder G., Schubert K., Seidel D. Manufacturing and Testing of Compact Heat Exchangers with High Volumetric Heat Transfer Coefficients // Microstructures, Sensors and Actuators, ASME DSC, Vol. 19. 1990.

228. Krause W. Plastzahnrader. Berlin, 1985.

229. Krause W. Konstruktionselemente der Feinwerktechnik, Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1993.

230. Deng K., Collins R.J., Sukenik C.N. Perfomance impact of monolayer coating of polysilicon micromotors // J. of the Electrochemical Society, 142 (4): 1278, 1995.

231. Gruber H.P., Wolf A. Komponenten für fiSysteme durch die fiEDM // Proc. of Microengineering, 24-26.09.97, Stuttgart, 1997.

232. Litvin F.L. Gear Geometry and Applied Theory. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1994.

233. Litvin F.L., Feng P.-H. And Lagutin S.A. Computerized Generation and Simulation of Meshing and Contact of New Tupe of Novikov-Wildhaber Helical Gears. NASA/Contractor Report -2000 209415/ ARL-CR-428, 2000.

234. Leliaert R.M. "Modern Plastics Encyclopedia", p.848, 1962.

235. Mehregany M. , Senturia S.D., and Lang J.H. Measurement of Wear in Polysilicon Micromotors // IEEE Trans, on Electron Devices, ED-39, Sept. 1992, 2060-2069.

236. Michel F. , Ehrfeld W. Microfabrication Technologies for High Performance Microactuators // Tribology Issues and Opportunities in MEMS. Dordrecht (Boston) Edited by B. Bushan. Kluwer Academic Publishers. London. 1998, 53-72.

237. Carlyon C. "Modern Plastics Encyclopedia", p.836, 1963.

238. Nakada T.,Utagawa M. The Dunamic Joads on Gear coused bu the varing Elasticitu of the mafing Teeth, Proc. of the 6-th Japan National Congress of Appl. Mech., 4-15, 1956.

239. Niemann, Richter. Konstruktion # 6, 1960.

240. Niemann G, Winter H. Maschienlement. Berlin: Band 2: Springer Verlag, 1985.

241. Hagemann B. Entwicklung von PermanentmagnetMikromotoren mit Luftspaltwicklung // Theses, University of Hannover, Germany, 1999.

242. Tribology Issues and Opportunities in MEMS. Proceedings of NSF/AFOSR/ASME. Work Shop on Tribology Issues and Opportunities in MEMS, Columbus, Ohaio, 911.11.97 / Edited by B. Bhushan: Kluver Academic Publishers, Printed in the Netherlands, 1998.

243. Tsukada T. Tool Engr., 9:3, March, 1965.

244. The Society of th Plastics Industry. "Plastics Engineering Handbook", Reinhold Publishing Corporation, New York, 1968.

245. Shigley J.E. Kinematic Analysis of Mechanisms. McGraw-Hill, Inc., New York, 1969.

246. Stark K.C., Mehregany M., Phillips S.M. Analysis of Gear Tooth Performance on Mechanically-Coupled, OuterRotor Polycilicon Micromotors // Tribology Issues and Opportunities in MEMS. Kluver Academic Publishers. 1998, 403-406.

247. Stadler F.A. Spitzenleistungen in der Klassischen Mikrobearbeitung eine Frage der Geisteshaltung // Tagungsband Micro-Engineering 96, Stuttgart, 1996.

248. Thürigen C., Ehrfeld W., Hagemann B., Lehr H., Michel F. Development, Fabrication and Testing of a Multi-Stage Micro Gear System // Tribology issues and Opportunities in MEMS: Kluver Academic Publishers, 1998, 397-402.

249. Weber L., Ehrfeld W., Freimuth H., et al. Micro molding a Powerful Tool for the Large Scale Production of Precise Microstructures // Proceedings of

250. Micromachining and Microfabrication Process Technology 14-15.10.96, Austin, Texas, 1996, 156-167.

251. Сопоставление свойств стали и пластических масс (термопластов и реактопластов;

252. Материал Плотность г/см3 Удельная теплоемкость Кал/(г-°С) Удельная объемная теплоемкость Кал/(см3-°С) Теплопроводность Кал/(см-с-°С) Коэффициент теплового расширения 10"5 мм/ (мм- °С)

253. Сталь 7,8 0, 11 0,86 0, 12 1,91. Термопласты 1. Полиэтилен:

254. Низкой плотности 0,910-0,925 0, 55 0,505-0,508 8, 0-10"4 16-18

255. Высокой плотности 0,941-0,965 0, 55 0,517-0,531 (11-12, 4) • Ю-4 11-131. Поливинилхлорид

256. Жесткий 1,35-1,45 0, 20-0,28 0,270-0,406 (3-7) • 10"4 5,0-18,5

257. Полиметилметакрилат 1,17-1,20 0, 35 0,410-0,420 4, 6-10"4 5, 91. Полистирол:

258. Общего назначения 1,040-1,065 0, 32 0,322-0,340 (2, 4-3, 3) • 10"4 6, 8

259. Ударопрочный 0,98-1,10 0, 32-0,35 0,313-0,385 (1-3) • 10~4 3, 4-21,0

260. ABS (смесь акрило- 0,99-1,10 0, 33-0,40 0,326-0,440 (4,6-8,6) • 10"4 6-13нитрила, бутадиена и стирола)

261. Политетрафторэтилен 2,13-2,22 0, 25 0,532-0,555 6-10"4 10r\jа и к ь о X п>1. ЕС S CD

262. Материал Плотность г/см3 Удельная теплоемкость Кал/ (г-°С) Удельная объемная теплоемкость Кал/(см3-°С) Теплопроводность Кал/(см-с-°С) Коэффициент теплового расширения 10"5 мм/ (мм- °С)1. Полиамиды:

263. Найлон 6 1, 13-1,16 0, 46 0,520-0,534 5,28- 10~4 8-13

264. Найлон 66 1, 09-1,14 0,40 0,436-0,456 9,8-Ю"4 10-15

265. Найлон 610 1, 09-1,20 0, 40 0,44 5, 3-10"4 12

266. Поликарбонат 1, 20 0, 30 0, 36 4, 6-10"4 7

267. Ацеталь 1, 410-1,425 0, 35 0, 494-0, 498 5, 5-10"4 8,1-8,3

268. Полипропилен 0, 90-0,91 0,46 0,414-0,418 2,8- 10"4 8,51. Реактопласты 1. Литьевые:

269. Фенолпласты 1, 25-1,30 0,3-0,4 0,375-0,520 (3-5) • 10"4 8-11

270. Полиэфиропласты 1, 10-1,46 - 4-Ю-4 5,5-10,0эпоксипласты 1, 11-1,40 0,25 0.278-0.350 (4-5) • 10'4 4,5-6,5