Effect van de overgangscurve op de buigsterkte van het uitsteeksel

  Abstract.Overgangscurve is erg belangrijk voor de buigsterkte en de levensduur van de versnelling. Om de buigsterkte van het tandwiel te verbeteren, werd de vorm van drie soorten overgangscurves (gewone hoekpunt van de hoekfrees, enkele cirkelboogsnijpunt en dubbele cirkelboogsnijpunt) geanalyseerd. De relatie tussen de puntboogparameters van de dubbele cirkelboog was vastgesteld, het relatiemodel van gevoelig deel van versnelling en stress-concentratiefactor (J en γ) werd bepaald, het effect van verschillende overgangscurven van tandwielen op buigsterkte (Jmin) werd verkend. De analyseresultaten tonen aan dat de buigsterkte van het tandwiel dat wordt gesneden door de boogpunt met dubbele cirkelboog met 10% toeneemt in vergelijking met die van het tandwiel dat door de gewone hoek van de hoektand wordt gesneden. Het biedt theoriën als basis voor het ontwerp van sterk buigende krachttoestellen.

  Invoering

  Verbetering van de buigsterkte van uitrustingen is een belangrijk doel van tandwielontwerp. De selectie van de overgangscurve is de sleutel tot het verbeteren van de buigsterkte van de versnelling. De overgangscurve van tandwielkasten is het meest vatbaar voor buigfalen [1] omdat er fysieke mutatie en stressconcentratie in de overgangscurve is. Jize Wu, enz. [2] bestudeerde overgangscurven gevormd door de snijders met de gewone hoek van de hoektand en de enkele cirkelboogsnijpunt en de cirkelboog met een enkele cirkelovergang. Maar onderzoeksrapporten over de overgangscurve gevormd door een snijder met een dubbele cirkelboogsnijpunt zijn niet gevonden. In dit artikel worden respectievelijk overgangskrommen gevormd door drie snijplotters met verschillende snijpunt en de verdeling van de buigsterkte op de overgangscurve geanalyseerd en de beste overgangscurve geselecteerd. De resultaten zijn zeer belangrijk voor het ontwerp van tandwielen met hoge buigsterkte.

  Overgangscurve van versnelling

  De overgangscurve wordt uitgesneden door de snijpunt van de snijder. De vorm van de overgangscurve is direct afhankelijk van verwerkingsmethoden en de vorm van de snijpunt.

  Referentie [3] vermeldde zeven vormen van de reksnijder. Hier zullen drie van hen worden geanalyseerd.

  De vorm van de eerste snijpunt is een gewone hoek. Zoals getoond in Fig. 1 (a), is de boog van de snijpunt raaklijn met de lijn van het profiel en de lijn van de snijpunt. De relatie van de parameters is zoals in referentie [2].

  De vorm van de tweede snijpunt is een cirkel met een enkele cirkel. Zoals getoond in Fig. 1 (b), bevindt het boogcentrum zich op de centrale lijn van de tand. De boog van de snijpunt is raaklijn met de lijn van het tandprofiel. De relatie van de parameters is zoals in referentie [2].

Fig. 1 Vorm van drie soorten freespunten

  De vorm van de derde snijpunt is een dubbele cirkelboog. Zoals getoond in Fig. 1 (c), is de boog met grote straal van de snijpunt tangens met de lijn van het tandprofiel, en deze raakt ook de boog met de kleine radius waarvan het midden zich op de centrale lijn van de tand bevindt. De relatie van de parameters is als volgt:

Where

a1 - afstand vanaf het centrum Cr1 van de boog met grote straal tot de middellijn;

b1 --afstand vanaf het centrum Cr1 van de boog met grote radius naar de centrale lijn van cogging;

- straal van de grote boog;

- afstand vanaf het centrum Cr2van de kleine straal boog tot middellijn;

b2 --afstand vanaf het centrum Cr2 van de boog met kleine radius naar de centrale lijn van cogging;

rr2 - straal van de kleine boog;

een2 - drukhoek op raakpunt tussen grote cirkelboog en kleine cirkelboog.

  Andere parameters zijn zoals in referentie [2].

  Er is vergelijking van de overgangscurve in referentie [2]. Zet de parameters van drie soorten

snijders in de vergelijking respectievelijk en vervolgens coördinaten van verschillende punten op de overgangscurve zullen worden verkregen.

  Analyse van tandwortelspanning

  De berekening van tandwortelbuigspanning op basis van de stippellijnmethode [2] is als volgt:

Where

F - de kracht op de tandbreedte van de eenheid;

J --geometrie factor.

  Geometrische factor weerspiegelt de differentiële eigenschappen van punten op de overgangscurve en de relatie tussen andere parameters en stress [2]. J is puntfunctie op curve als andere

parameters van versnelling zijn vastgesteld.J=J(g, rr). J over verschillende punten op de overgangscurve is verkregen met behulp van analytische bewerking in de vergelijking van de overgangscurve.

  Je ziet het van bovenaf: de kleinere J, hoe groter de tandwortel is. Het punt met minimum J is het punt met maximale buigspanning van punten op de overgangscurve. Het onderzoek naar effecten die verschillende overgangscurve op J is gelijk aan het onderzoek naar effecten die verschillende overgangscurve op buigsterkte [4].

  Evaluatie Over buigsterkte van tandwortel

  Buigsterkte van drie soorten overgangscurve.De parameters van tandwielen die zullen worden verwerkt, worden als volgt gehypothetiseerd: Z1 = 30, Z2 = 30, m = 1,een=20°, f = 1.Het effect dat parameters van

elk soort snijpunt op J moet worden geanalyseerd. Een reeks J over een overgangscurve gevormd door elke snijpunt kan worden verkregen.

  De eerste snijplotter: het wordt een standaard reksnijder als c = 0,25, rr =0.38. We kunnen Jmin vragen over de overgangscurve:

Jmin = 0,2857, op dit moment,g = 23.3°.

  De tweede cutter: rr =0.4485, c = 0.2951 kan worden afgeleid door gebruik te maken van originele parameters van versnelling. We kunnen Jmin verkrijgen over de overgangscurve: Jmin = 0,2913, op dit moment,g = 22°.

  De derde snijplotter: de vorm is iets complexer. Het is een samengestelde curve met een grote cirkelvormige boog en een kleine cirkelboog. We moeten de buigsterkte van de overgangscurve van groot analyseren

cirkelboog in het bereikeen naareen²en analyseer de buigsterkte van de overgangscurve gevormd door een kleine cirkelboog in het bereikeen²tot 90².

  Zoals getoond in Fig. 1 (c), rr1 en rr2 zijn twee onafhankelijke variabelen. De snijkantpuntcurve heeft een enkele cirkelboog als rr1  = 0.4485.Daarom moet er r zijnr2  & Gt; 0,4485.

  Het raakpunt tussen de grote cirkelboog en de kleine cirkelboog zal samenvallen met het raakpunt tussen de grote cirkelboog en de lijn van het profiel. De snijkantpuntcurve is nog steeds de boog met één cirkel op dit moment. Daarom moet er 0 < rr2  & Lt; 0,4485.

  De waarde vaneen2 en c zal worden bepaald als de waarde van rr1 en rr2 worden bepaald. Dan kunnen we de waarde van J en Jmin berekenen. De veranderende trend van Jmin als gevolg van rr1 en rr2 wordt getoond in Fig. 2.

Fig. 2 effecten van en rr2op J Fig. 3 effecten vangop J

  Vergelijking van tandwortel buigsterkte van drie soorten overgangskromme.De veranderingscurve die J van drie soorten overgangscurves heeftg worden getoond in Fig. 3.

  Uit Fig. 3 zijn deze te vinden:

  (1) De buigsterkte van tandwiel gesneden door snijder met enkele cirkelboogsnijpunt is hoger dan die van tandwiel gesneden door snijder met gewone punt van de hoektand.

  Opgemerkt wordt dat: de afrondingsstraal van de frees met de gewone hoek van de filetknipper toeneemt naarmate de bovenruimte c toeneemt, en hun middelpunten dichter bij de centra1-lijn van het tandprofiel [5] liggen. Als het midden van de beitelpunt naar centrale tandlijn verplaatst wordt profiel, de snijkant is een complete boog. Op dit moment is het een cirkelboogsnijpunt met één cirkel. Dus de snijpunt is de gewone hoek van de hoekfrees is slechts 0,2951. Kortom, de buigsterkte van het tandwiel dat wordt gesneden door de snijder met een enkele cirkelboogsnijpunt is hoger dan de buigsterkte van het tandwiel dat wordt gesneden door het snijwerktuig met de gewone hoek van de hoektand.

  (2) De waarde van Jmin over de overgangscurve gevormd door een dubbele cirkelboogsnijpunt (rr1 = 1,1, rr2 =0,16) is groter dan de waarde van Jmin over de eerste twee overgangscurve. De buigsterkte van de tandwortel is ongeveer 10% hoger dan die van de eerste overgangsteken, en deze is ongeveer 7,9% hoger dan de buigsterkte van de tandwortel van de tweede overgangscurve.

  (3) Op de derde overgangscurve is er een punt dat overeenkomt met het raakpunt tussen de grote cirkelboog en de kleine cirkelboog. De kromtestraal verandert op dit punt discontinu.

  Er is een abrupte stress op dit punt. De feitelijke situatie vereist verdere experimentele verificatie.

  Verschillende vormen van de snijpunt zullen leiden tot een verschillende overgangskromme en verschillende buigsterkte van de knol. Het zal verschillende effecten op de levensduur en de betrouwbaarheid van het tandwiel brengen [1]. In de theorie is de tandwortel buigsterkte van tandwiel gesneden door de snijder met dubbele cirkelboogsnijpunt ongeveer 10% hoger dan de tandwortel buigsterkte van tandwiel gesneden door het snijwerktuig met de gewone hoek van de hoektand. De vorm van de overgangscurve is echter ook afhankelijk van verwerkingsmethoden in de productiepraktijk.

De overgangscurve heeft een zaagtand vanwege het discontinue snijden in het productieproces. Het vermindert de tandsterkte. Deze gevallen moeten diepgaand bestudeerd worden.