автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Применение вероятностного анализа погрешностей изготовления передач винт-гайка качения с целью повышения их кинематической точности и жесткости

I. ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. Анализ направлений повышения эксплуатационных характеристик передач ВГК.

1.1. Технология изготовления и погрешности элементов передач ВГК.

1.2. Анализ работ по исследованию влияния погрешностей изготовления на эксплуатационные характеристики передач ВГК.

1.3. Выводы и постановка задачи

Глава 2. Разработка метода вероятностно-статистической оценки погрешностей элементов передач ВГК и модели их взаимодействия в сопряжении элементов

2.1. Определение вероятностных характеристик погрешностей изготовления по данным измерений

2.2. К вопросу построения вероятностной модели передач ВГК. S

Глава 3. Исследование кинематической погрешности передач ВГК при геометрическом замыкании элементов в сопряжении

3.1. О возможности аналитического решения задачи

3.2. Методика статистического моделирования на

3.3. Статистическое моделирование кинематической погрешности передач ВГК при геометрическом замыкании элементов

3.4. Определение вероятностных характеристик максимального значения кинематической ошибки

3.5. Анализ влияния погрешностей изготовления элементов и конструктивных особенностей передач ВГК на ее кинематическую точность

Глава 4.Исследование точности перемещения гайки, жесткости и напряжений в сопряжении элементов передач ВГК при нагружении ее осевой силой

4.1. Исследование влияния осевой силы нагружения, постоянной по величине и направлению, на кинематическую точность передачи

4.2. Анализ напряжений в сопряжении элементов передач ВГК при нагружении осевой силой

4.3. Учет погрешностей изготовления элементов при определении осевой контактной жесткости передач ВГК.

Глава 5.Исследование кинематической точности и напряжений в сопряжении элементов передач ВГК с двумя полугайками при натяге . ИЗ

5.1. Исследование влияния величины натяга в сопряжении на кинематическую точность передач ВГК . ИЗ

5.2. Анализ напряжений в сопряжении элементов передач ВГК с двумя полугайками при натяге.

Глава 6. Анализ точности технологического процесса и управление технологическими операциями при изготовлении передач ВГК.

6.1. Разработка типовых математических моделий погрешностей элементов передач ВГК

6.2. Оценка точности и анализ технологического процесса изготовления винтовых поверхностей

6.3. Анализ степени копирования погрешностей при изготовлении передач ВГК.

6.4. Повышение точности изготовления винтовых поверхностей передач ВГК.

ОБЩИЕ ВЫВОДУ

В решении июньского (1983 г.) Пленума ЦК КПСС указывалось, что в настоящее время "нас ждет огромная работа по созданию машин, механизмов и технологий как сегоднешнего так и завтрашнего дня". К однопф из указанных направлений относятся работы, посвященные повышению эксплуатационных характеристик передаточных механизмов различного технологического оборудования. В качестве таких механизмов широко используются передачи винт-гайка: винт-гайка качения, ролико-винтовые, планетарные и другие типы. В настоящее время для указанных целей наиболее широкое применение нашли передачи - винт-гайка качения (ВГК), благодаря высоким эксплуатационным характеристикам. Область применения этих передач постоянно расширяется и потребность в них высока, поэтому на ряде предприятий организовано их серийное производство. Однако, переход к серийно^ производству часто приводит к снижению эксплуатационных характеристик механизмов, главным образом, за счет увеличения погрешностей изготовления элементов передач.

Серийное и массовое изготовление механизмов требует разработки вероятностных методов оценки погрешностей изготовления элементов и вероятностного подхода к оценке их влияния на эксплуатационные характеристики винтовых механизмов, что применительно к указанным передачам, разработано в настоящее время недостаточно.

Исследованием кинематической погрешности винтовых механизмов занимались В.П.Коротков [б6-57] , В.Г.Беляев [24-27] и др. Исследованию жесткости передач ВГК посвящены работы Г.А.Левита [ 17,1в]

П.П.Шардыко

37-41 и др,

Данная работа посвящена вопросам разработки метода оценки кинематической точности, жесткости и нагрузочной способности передач ВГК по вероятностно-статистическим оценкам погрешностей изготовления, анализу влияния погрешностей на эти эксплуатационные характеристики передачи и на основе этого разработки методов математической обработки, анализа и регулирования технологическим процессом при изготовлении передач ВГК с целью улучшения их качества и повышения производительности труда.

Целью работы является повышение технико-эксплуатационных характеристик передач ВГК, за счет разработки и внедрения рекомендаций по введению коррекций в технологический процесс изготовления винтовых поверхностей, основанных на результатах вероятностного анализа влияния погрешностей изготовления.

Исследования погрешностей изготовления винтовых поверхностей, проведенные в работе, позволили разработать методику вероятностно-статистического описания погрешностей, которая используется для определения точности изготовления винтовых поверхностей, определения и анализа эксплуатационных характеристик передач ВГК, анализа технологической наследственности, анализа и регулирования технологическим процессом изготовления винтовых механизмов.

Разработанные метода вероятностной оценки кинематической погрешности, жесткости и статической грузоподъемности передач ВГК позволили проанализировать влияние различных погрешностей на эти эксплуатационные характеристики. Методы вероятностной оценки эксплуатационных характеристик передач ВГК позволяют определить их при контроле и аттестации готовой продукции, а также дать их оценку на стадии проектирования механизмов.

Разработанные методы математической обработки и анализа информации о технологическом процессе производства винтовых поверхностей позволяют получить статистически достоверные оценки систематических, циклических и случайных составляющих погрешностей и на основе этого проанализировать технологический процесс изготовления передач ВГК. Полученная информация позволяет проводить регулирование технологического процесса производства с целью повышения эксплуатационных характеристик передач.

На защиту выносится:

- методика оценки погрешностей изготовления винтовых поверхностей в виде случайных функций;

- модель сопряжения элементов передачи ВГК, учитывающая вероятностный характер погрешностей изготовления;

- методы определения кинематической погрешности и жесткости передач ВГК по оценкам погрешностей изготовления их элементов;

- методика расчета параметров настройки коррекционных устройств резьбонарезных станков.