Математична модель утворення зубців циліндричної прямозубої передачі гіперболічним вихідним контуром

Автор(и)

  • Pavlo Tkach
  • Pavlo Nosko
  • Ol'ha Revyakina
  • Oleksandr Bashta
  • Anatoly Kornienko
  • Оlexandr Tisov
  • Yuri Tsybri

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0775.2018.25.26

Ключові слова:

циліндрична прямозуба передача, гіперболічний вихідний контур, виробна поверхня, інструментальна рейка, верстатне зачеплення

Анотація

Представлено теоретичне дослідження внутрішньої геометрії виробної поверхні та верстатного зачеплення для утворення зубців циліндричних прямозубих передач нового типу. Виробна поверхня розглядається як інструментальна рейка з вихідним контуром, що спрофільовано гіперболою. Наведено рівняння поверхонь зубців інструментальної рейки, розглянуто основні характеристики цієї виробної поверхні, а саме квадратичні форми і нормальні кривизни в заданих напрямках. Представлено рівняння верстатного зачеплення, за допомогою якого одержано рівняння поверхонь зубців, як робочих так і перехідних. Для цих поверхонь також визначено коефіцієнти квадратичних форм та кривизни. Визначено межі поля зачеплення. Результати, одержані в статті, в подальшому можна використовувати для визначення якісних показників працездатності нового типу передач, що дозволить проводити їх порівняльну оцінку із традиційними та іншими видами передач.

Біографії авторів

Pavlo Tkach

кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), доцент, Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, старший науковий співробітник відділу міцності зварних конструкцій; м. Київ, Україна; тел.: (050) 223-89-94; e-mail: pavlotkach78@gmail.com

Pavlo Nosko

доктор технічних наук (Dr. habil. of Eng. S.), професор, Національний авіаційний університет, професор кафедри машинознавства; м. Київ, Україна; тел.: (050) 184-76-84; e-mail: nosko_p@ukr.net

Ol'ha Revyakina

кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), доцент, Луганський національний університет ім. Тараса Шевченка, доцент кафедри технологій виробництва і професійної освіти; м. Старобільськ, Україна; тел.: (050) 923-97-77; e-mail: olga.0509239777@gmail.com

Oleksandr Bashta

кандидат технічних наук, доцент (PhD in Eng. S.), Національний авіаційний університет, доцент кафедри машинознавства; м. Київ, Україна; тел.: (050) 137-99-70; e-mail: a.tower33@gmail.com

Anatoly Kornienko

кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), доцент, Національний авіаційний університет, доцент кафедри машинознавства; м. Київ, Україна; тел.: (044) 406-78-42; e-mail: nau12@ukr.net

Оlexandr Tisov

кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), доцент, Національний авіаційний університет, доцент кафедри машинознавства; м. Київ, Україна; тел.: (044) 406-78-42; e-mail: nau12@ukr.net

Yuri Tsybri

кандидат технічних наук (PhD in Eng. S.), Національний авіаційний університет, кафедра машинознавства; м. Київ, Україна; тел.: (044) 406-78-42; e-mail: nau12@ukr.net

Посилання

1. Goljdfarb V.I. Nekotorihe aspektih sovremennogo sostoyaniya teorii

i praktiki zubchatihkh peredach. [Some aspects of the current state

of the theory and practice of gears] Sbornik dokladov nauchnotekhnicheskoyj konferencii "Teoriya i praktika zubchatihkh

peredach i reduktorosroeniya" [Proc. of the Scientific-technical

Conf. "Theory and Practice of Gears and Reducer building].

Izhevsk, 2008, pp. 8–15.

World Gears – Demand and Sales Forecasts, Market Share, Market

Size, Market Leaders. Report by The Freedonia Group, Inc. URL:

https://www.freedoniagroup.com/World-Gears.html

22018 State of the Gear Industry Reader. Survey Results. Gear

Technology. January/February 2018. pp. 30–36. URL:

https://www.geartechnology.com/articles/0118/2018_State_of_the_

Gear_Industry/

Vulgakov Eh.B. Obthiyj sluchayj sinteza ehvoljventnogo zacepleniya [The general case of the synthesis of involute gearing]. Trudih

Rizhskogo instituta inzhenerov grazhdanskoyj aviacii. Sb.: "Issledovanie mekhanicheskikh peredach privodov agregatov" [The Papers

of the Riga Institute of Civil Aviation Engineers. Coll. "The study of

the mechanical transmissions of drive units"]. 1970, vol. 148,

pp. 55–68.

Vulgakov Eh.B. Zubchatihe peredachi s uluchshennihmi svoyjstvami. Obobthennaya teoriya i proektirovanie [Gears with improved

properties. Generalized theory and design]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1974, 264 p.

Babichev D.T., Smovzh A.I., Krivosheja A.V. Sintez sovremennyh

cilindricheskih prjamozubyh jevol'ventnyh peredach v kurse "Prikladnaja mehanika" [Synthesis of modern cylindrical spur-gear involute transmissions in the course "Applied Mechanics"]. Zbirnyk

naukovykh prats "Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu [Collection of scientific papers "Bulletin of NTU

"KhPI". Series: Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv, NTU

"KhPI" Publ., 2015, no. 35, pp. 10–19.

Amani A., Spitas C., Spitas V. Generalised non-dimensional multiparametric involute spur gear design model considering manufacturability and geometrical compatibility. Mechanism and Machine

Theory, 2017, no. 109, pp. 250–277.

Pavlov A.I. Sovremennaya teoriya zubchatihkh zacepleniyj. Monografiya [The modern theory of gearing. Monography]. Kharjkov,

KhNADU Publ., 2005, 100 p.

Protasov R.V., Ustinenko A.V. Issledovanie oblasti racional'nogo

sushhestvovanija jevoljutnogo zaceplenija [Investigation of the region of the rational existence of an evolute gearing]. Zbirnyk naukovykh prats "Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu [Collection of scientific papers "Bulletin of NTU

"KhPI". Series: Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv, NTU

"KhPI" Publ., 2013, no. 41, pp. 124–128.

Popov A.P. Nagruzochnaja sposobnost' jenkaitnyh zubchatyh peredach

po kontaktnym naprjazhenijam [Load capacity of enkaitic gears on

contact stresses]. Zbirnyk naukovykh prats "Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu [Collection of scientific papers "Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Mechanical Drive].

Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2004, no. 30, pp. 61–68.

Tököly P. , Gajdoš M. , Bošanský M. Effect of tooth shape to size

of contact stress noninvolute gearing. Zbirnyk naukovykh prats

"Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu

[Collection of scientific papers "Bulletin of NTU "KhPI". Series:

Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ.,

, no. 19, pp. 10–20.

Kopiláková B., Bošanský M., Petrák L. Comparison of HRC and

C–C gearing for damage to pitting. Zbirnyk naukovykh prats

"Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu

[Collection of scientific papers "Bulletin of NTU "KhPI". Series:

Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ.,

, no. 23, pp. 77–81.

V.P. Shishov, P.L. Nosko, P.V. Fil’. Teoreticheskie osnovih sinteza

peredach zacepleniem [Theoretical basis for the synthesis of gearings]. Lugansjk, SNU іm. V. Dalya Publ., 2006, 408 p.

Revyakina O.A. Udoskonalyuvannya tsylindrychnykh peredach iz

arkovymy zubtsyamy syntezom za kryteriyamy pratsezdatnosti:

Avtoref. dys. ... kand. tekhn. nauk [Improvement of cylindrical gear

with arched teeth by synthesis according to the criteria of efficiency:

the synopsis of PhD thesis]. Luhans'k, 2003, 25 р.

Shyshov V.P., Nosko P.L., Tkach P.M., Fil P.V. Vysokonavantazheni tsylindrychni peredachi z dvoopuklo-vvihnutymy zubtsiamy:

Monohrafiia [Heavy-duty cylindrical transmissions with biconvexconcave teeth: Monograph]. Luhansk, SNU im. V. Dalia Publ.,

, 216 p.

Shabanov I. R. O zubchatoj peredache s konhoidal'noj liniej zaceplenija [On gearing with a conchoidal line of action]. Nadezhnost' i

kachestvo zubchatyh peredach [Reliability and quality of the gears].

Niiinformtjazhmash Publ., 1967, no. 18–67–106, pp. 1–8.

Skljar Ju.A. Geometrokinematicheskie kriterii prjamozubyh konhoidal'nyh peredach so smeshheniem ishodnogo kontura [Geometric-kinematic criteria for spur gears with shift of the basic rack].

Zbirnyk naukovykh prats "Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy

mekhanichnoho pryvodu [Collection of scientific papers "Bulletin of

NTU "KhPI". Series: Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv,

NTU "KhPI" Publ., 2014, no. 31, pp. 115–120.

Muhovatyj A.A. Nejevol'ventnye cilindricheskie zubchate peredachi

s uluchshennymi pokazateljami nagruzochnoj sposobnosti [Noninvolute cylindrical gears with improved load capacity]. Zbirnyk

naukovykh prats "Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu [Collection of scientific papers "Bulletin of NTU

"KhPI". Series: Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv, NTU

"KhPI" Publ., 2010, no. 27, pp. 162–166.

Danylchenko Yu.M., Pasternak S.I., Kryvosheya A.V. Produktyvnist

konturnoi obrobky zubchastykh lanok dyskovym instrumentom

[Performance of contour processing of gear units by disc-wim tool].

Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu Ukrainy "Kyivskyi

politekhnichnyi instytut". Seriia: Mashynobuduvannia [Bulletin of

the National Technical University of Ukraine "KPI". Series: Engineering]. 2008, no. 53, pp. 215–25.

Pasternak S.I., Danylchenko Yu.M., Storchack M.G., Kryvosheya

A.V. Ekonomichne obgruntuvannia metodu konturnoi obrobky detalei z periodychnymy profiliamy dyskovym instrumentom [Economic substantiation of the method of contour processing of details

with periodic profiles by a disk tool]. Zbirnyk naukovykh prats

"Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu

[Collection of scientific papers "Bulletin of NTU "KhPI". Series:

Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ.,

, no. 19, pp. 118–126.

Gricayj І.E., Vіljshanecjkiyj V.І. Udoskonalennya tekhnologіji

vigotovlennya zubchastikh kolіs na osnovі novogo metodu zubonarіzannya [Improving of the technology of gear manufacturing

on the basis of a new method of tooth cutting]. Zbirnyk naukovykh

prats "Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu [Collection of scientific papers "Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ.,

, no. 28, pp. 44–52.

Babichev D.T. Babichev D.A. Optimizacionnihyj sintez profilya zuba kak otrezka krivoyj, zadannoyj naturaljnihm uravneniem [Optimization synthesis of the tooth profile as a segment of the curve given by the natural equation]. Teoriya i praktika zubchatihkh

peredach: Sbornik trudov Mezhdunarodnogo simpoziuma (21–23

yanvarya, 2014 g., Rossiya, Izhevsk) [Theory and Practice of Gears:

Proceedings of the International Symposium (January 21–23, 2014,

Russia, Izhevsk)]. Izhevsk, IzhGTU Publ., 2013, pp. 301 – 308.

Tkach P.M., Nosko P.L., Fil P.V., Reviakina O.O. Yakisni pokaznyky

pratsezdatnosti synusoidalnykh tsylindrychnykh priamozubykh

peredach [Qualitative performance indicators of sinusoidal cylindrical spur gears]. Zbirnyk naukovykh prats "Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu [Collection of scientific papers "Bulletin of NTU "KhPI". Series: Problems of Mechanical

Drive]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 25, pp. 135–139.

Tkach P.M. Vyrobna poverkhnya ta verstatne zacheplennya tsylindrychnykh pryamozubykh synusoyidal'nykh peredach [Producing

surface and producing gearing of cylindrical spur sine transmissions]. Visnyk NTUU "KPI". Seriya: Mashynobuduvannya [Bulletin

of the National Technical University of Ukraine "KPI". Series: Engineering]. Kyiv, NTUU "KPI" Publ., 2014, no. 1(70), pp. 112–121.

Tkach P.M. Vyznachennia mozhlyvosti profiliuvannia vykhidnykh

konturiv tsylindrychnykh priamozubykh peredach kryvymy druhoho poriadku [Determination of the ability to outline the basic rack

for spur gears by the second order curves]. Zbirnyk naukovykh prats

"Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Problemy mekhanichnoho pryvodu

[Collection of scientific papers "Bulletin of NTU "KhPI". Series:

Problems of Mechanical Drive]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ.,

, no. 34, pp. 135–144.

Pogorelov A.V. Differencialjnaya geometriya [Differential geometry]. Moscow, Nauka Publ., 1974, 176 p.

Litvin F.L. Teoriya zubchatihkh zacepleniyj [Theory of gearing].

Moscow, Nauka Publ., 1968, 584 p.

Dusev I.I. Svjaz' mezhdu geometricheskimi i kinematicheski-mi

parametrami vysshej kinematicheskoj pary [The relationship between the geometric and kinematic parameters of the higher kinematic pair]. Izv. Severo-Kavkazskogo nauchnogo centra vysshej

shkoly [News of the North-Caucasian Center of Higher Education].

, no. 3, pp. 28–32.

##submission.downloads##