Разработка технологического процесса изготовления шестерни ведомой заднего моста (стр. 6 из 15)
| Показатели положительного эффекта | ИТР | Россия, патент 2035270 | Россия, патент 2053053 | Германия, патент DE 4424885 A1 | Германия, патент WO 9627469 A1 | Германия, патент DE 4403300 A1 | Япония, патент JP 6028811 B4, B23B51/00 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | Повышение стойкости сверла | 0 | +2 | 0 | +2 | +4 | +3 | +3 |
| 2 | Повышение скорости резания | 0 | +2 | 0 | +2 | +4 | +3 | +3 |
| 3 | Снижение температуры | 0 | +2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 4 | Повышение точности обработки | 0 | 0 | +2 | 0 | –1 | 0 | 0 |
| 5 | Улучшение отвода стружки | 0 | +3 | 0 | –1 | 0 | 0 | 0 |
| 6 | Повышение жесткости сверла | 0 | +2 | 0 | 0 | –1 | 0 | 0 |
| 7 | Снижение вибраций | 0 | +2 | +2 | 0 | –1 | 0 | 0 |
| 8 | Уменьшение стоимости инструментального материала | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 | 0 | –2 |
| 9 | Упрощение конструкции | 0 | –2 | 0 | +2 | –3 | 0 | – |
| Суммарный положительный эффект | 0 | 11 | 4 | 7 | –1 | 6 | 4 | |
Сопоставительный анализ признаков при исследовании патентной чистоты.
Сопоставляем совокупности признаков каждого из аналогов графы 4…9 табл. 5.7 с признаками ИТР графы 3 табл. 5.7. ИТР не попадает под действие патентов России, Германии и Японии.
Сверло спиральное патент России №2035270 обладает патентной чистотой в отношении России, Германии и Японии.
Экспертиза показала, что проверяемое сверло (действующий патент №2035270 России) под действие патентов Германии и Японии не попадает, следовательно, сверло спиральное по патенту России №2035270 обладает патентной чистотой в отношении стран проверки Россия, Германия и Япония.
Возможно изготовление и эксплуатация сверл спиральных по патенту России №2035270 и экспорт их в Германию и Японию.
6. Совершенствование техпроцесса на основе научных исследований
6.1 Проверка зацепления конической пары на контрольно-обкатном станке и регулирование формы, размеров и положения пятна контакта
Проверка зацепления конической пары
Для проверки пятна контакта [5] шестерня и колесо устанавливаются на контрольно-обкатном станке по номинальным осевым установкам АМК и АМШ при этом отсчитываемые на шкалах станка размеры АОК и АОШ должны быть взяты с учетом высоты буртов оправок БОК и БОШ (фиг. 6.1). Между зубьями в зацеплении должен быть боковой зазор.
Рис. 6.1
Если зуб шестерни нарезан толще требуемого, то при ее номинальном положении (размер АОШ) колесо может быть введено в беззазорное зацепление только при большем значении его осевой установки А’ОК. Разность DАОК=А’ОК – АОК определяется по показанию шкалы контрольно-обкатного станка. Однако проверка зацепления в этом случае должна производиться при осевой установке колеса, а шестерня должна быть смещена в сторону увеличения осевой установки настолько, чтобы в зацеплении был необходимый боковой зазор. В этом положении на боковую поверхность зубьев колеса наносится тонкий слой краски (свинцовый сурик, разведенный небольшим количеством машинного масла) и после включения вращения шпинделей станка и легкого притормаживания шпинделя колеса определяется положение пятна контакта на сопряженных сторонах зубьев шестерни.
Рис. 6.2
Однако под влиянием различных неточностей при зубонарезании пятно контакта может оказаться не в нужном положении и могут появиться отклонения в его форме и размерах, что нарушает плавность работы, вызывает шум в зацеплении, а также приводит к неправильному поведению пятна контакта при изменении взаимного положения шестерни и колеса от деформаций под нагрузкой. Можно отметить следующие основные дефекты пятна контакта.
1. При номинальных осевых установках (монтажных расстояниях) АОК и АОШ пятно контакта не занимает нужного положения, а смещено в продольном или в поперечном или одновременно в обоих направлениях так, что выходит на край зуба у одного из торцов или на его головку, или ножку (фиг. 6.2, а). Работа передачи в этом случае при номинальных монтажных расстояниях будет невозможна.
2. Пятно контакта слишком узкое (фиг. 6.2, б), вследствие чего коэффициент профильного перекрытия становится мал, нарушается плавность зацепления и может иметь место повышенный шум при работе передачи.
3. Пятно контакта слишком широкое (фиг. 6.2, б), и имеется тенденция к разрыву пятна по высоте (мостовой контакт). При малейшем изменении взаимного положения шестерни и колеса (в особенности при изменении осевой установки шестерни) пятно выходит на головку или ножку зуба.
4. Пятно контакта слишком короткое (фиг. 6.2, г). Понижается нагрузочная способность передачи и уменьшается коэффициент продольного перекрытия. Если одновременно с этим сокращается высота, то уменьшается плавность зацепления и возникает шум.
5. Пятно контакта слишком длинное (фиг. 6.2, д). В этом случае при малейшем изменении взаимного положения шестерни и колеса пятно смещается на край зуба у наружного торца, т.е. повышается чувствительность передачи к небольшим погрешностям монтажа и деформациям под нагрузкой.
6. Пятно контакта располагается не вдоль зуба, а с перекосом по диагонали (фиг. 6.2, е). При такой форме пятна в зацеплении не участвует значительная часть рабочих поверхностей зубьев, нарушается плавность и появляется шум в зацеплении.
При изменении взаимного положения шестерни и колеса пятно смещается не вдоль зуба, а на его головку или ножку. Различают два типа диагональности контакта:
а) нормальная диагональность (перекос внутрь). Характеризуется тем, что пятно контакта на выпуклой стороне зуба шестерни идет с ножки зуба у внутреннего торца к его головке у наружного торца; на вогнутой стороне, наоборот, с головки зуба у внутреннего торца к ножке зуба у наружного торца. Нормальной диагональность называется потому, что именно такой тип перекоса пятна возникает от диагональности, вызываемой влиянием углов ножек зубьев шестерни и колеса, если эту диагональность полностью не устранить компенсирующими поправками, вносимыми в движение обкатки;
б) обратная диагональность (перекос наружу); перекос пятна в этом случае на каждой стороне зуба шестерни будет направлен противоположно тому, как это указано для нормальной диагональности.
На фиг. 6.2, е сплошными линиями показан перекос пятна при нормальной диагональности, а штриховыми линиями–при обратной.
7. Пятно контакта имеет нужные размеры, форму и расположение, но при изменении взаимного положения шестерни и колеса оно смещается не вдоль зуба, а с перекосом – на его головку или ножку (фиг. 6.2, ж).
8. При изменении взаимного положения шестерни и колеса пятно контакта смещается вдоль зуба, но его форма при этом претерпевает нежелательные изменения (фиг. 6.2, з).
Исправление этих недостатков пятна контакта производится путем повторного нарезания соответствующей стороны зуба шестерни с внесением в наладку станка дополнительных корректирующих поправок, определяемых по результатам проверки зацепления на контрольно-обкатном станке. Эти корректирующие поправки можно разбить на две группы: а) для изменения положения, формы и размеров пятна контакта, б) для изменения поведения пятна контакта.
6.2 Изменение положения, формы и размеров пятна контакта
Эти изменения пятна контакта осуществляются введением в наладку станка следующих систем дополнительных корректирующих поправок:
1) для смещения пятна в нужное положение,
2) для изменения формы и высоты пятна,
3) для устранения диагональности контакта,
4) для изменения длины пятна.
Следует иметь в виду, что все эти системы поправок не являются независимыми, а при введении поправок для воздействия на какой-либо один элемент пятна изменяются и другие.
Так, при введении поправок для смещения пятна может возникнуть диагональность контакта; при устранении диагональности происходит изменение формы, высоты и длины пятна; при изменении высоты (формы) пятна происходит изменение его длины и т.д. Поэтому назначение корректирующих поправок следует производить с учетом их влияния на все элементы пятна контакта. Знание всех свойств вводимых поправок и практическое их освоение облегчает регулирование пятна контакта и позволяет даже в сложных случаях добиться нужного результата не более чем за 2–3 повторных нарезания соответствующей стороны зуба шестерни.
Корректированием наладки зуборезного станка по результатам проверки зацепления на контрольно-обкатном станке можно удовлетворить самым высоким требованиям к качеству зацепления.
Смещение пятна контакта в нужное положение. Если пятно контакта не занимает нужного положения, то путем изменения осевой установки и гипоидного смещения шестерни на контрольно-обкатном станке оно смещается в требуемое положение.
Направление изменения осевой установки и гипоидного смещения приведено в нормативной документации. Величина этих поправок, при которых пятно занимает правильное положение, записывается.
Корректирование наладки зуборезного станка для смещения пятна в требуемое положение может производиться двумя способами.
1. Изменение осевой установки и гипоидное смещение на контрольно-обкатном станке переносятся на зуборезный станок с теми же абсолютными значениями, но с обратными знаками.