Хамуйєла Жоаким Аугушто Герра. Підвищення технічних характеристик безпроміжкових черв'ячних передач кінематичних ланцюгів верстатного обладнання. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук із спеціальності 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти. – Кіровоградський державний технічний університет, Кіровоград, 2003 р.
Дисертація присвячена рішенню актуальної наукової задачі удосконалення безпроміжкових черв'ячних передач металорізальних верстатів зі складними формоутворними кінематичними ланцюгами шляхом підвищення точності передачі руху від черв'яка до черв'ячного колеса, зниження до мінімуму зусилля замикання зачеплення і швидкості ковзання.
Отримано точне аналітичне співвідношення параметрів черв'ячного зачеплення, при якому одночасно виконуються усі вищевказані властивості. Розроблено методику розрахунку геометричних параметрів і міцності безпроміжкових черв'ячних передач. Результати досліджень прийняті до застосування у виробництві.
Підвищення технічного рівня металорізальних верстатів і технологічного устаткування, в кінематичних ланцюгах яких застосовуються черв'ячні безпроміжкові передачі, є актуальним не тільки для верстатобудівних заводів, але і машинобудування України.
Існуючі класичні гіперболоїдні передачі I і II виду ГОСТ 16530 – 70, такі як черв'ячні і спіроїдні, що працюють в умовах безпроміжкового зачеплення, не забезпечують високих технічних показників в силу чутливості до взаємного положення черв'яка і колеса, великого зусилля замикання зачеплення, великих втрат енергії в зачепленні і його зносу.
В даній роботі приведені теоретичні дослідження одного з шляхів удосконалювання технічного рівня черв'ячних безпроміжкових передач верстатного устаткування й експериментальна перевірка цих досліджень.
Результати досліджень показали:
Системний підхід до рішення наукової задачі удосконалення безпроміжкових черв'ячних передач дозволив встановити систему відповідності технічних можливостей черв'ячних передач вимогам, до функціональних механізмів металорізального устаткування, що містять безпроміжкові черв'ячні передачі.
Повну відповідність технічних можливостей зазначеній системі вимог мають черв'ячні передачі з локалізованим еліптичним контактом спряжених активних поверхонь, утворених жорсткою неконгруентною виробною парою. Це досягається за рахунок керування конструктивними параметрами зачеплення без ускладнення технології обробки поверхонь витків черв'яки і зуб'їв черв'ячного колеса.
Установлено, що сукупність таких параметрів зачеплення як кут зачеплення 0, кут нахилу зуба черв'ячного колеса і кут початкового конуса черв'ячного колеса 2 дозволяє керувати точністю обертання колеса шляхом профілювання поверхні зуба черв'ячного колеса, силовим впливом на черв'ячне колесо з боку черв'яка і кінематикою контактного еліпса по поверхні зуба черв'ячного колеса.
Вперше отримано точне теоретичне рішення щодо співвідношення величин кутів , , 2, при виконанні якого три основних пункти системи вимог, а саме – точність виконання закону руху, мінімум зусилля замикання зачеплення і мінімум витрат на тертя в зачепленні – виконуються одночасно.
Експериментальні дослідження підтвердили правильність наукової передумови щодо можливості повного автоматичного усунення бокового проміжку в зачепленні досліджених черв'ячних передачах з локалізованим контактом. Лабораторні випробування безпроміжкової черв'ячної передачі в складі круглого ділильного столу при фрезеруванні сталевих деталей кінцевими фрезами показали повну відсутність вібрацій, причиною яких міг бути боковий проміжок в зачепленні.
Виробничі випробування редуктора з безпроміжковим зачепленням привода каретки кінцерівняльного верстата мод. СТ–АСТРА–4 при швидкостях обертання черв'яка 500 – 1500 об/хв показали, що при зусиллі замикання зачеплення 20 Н проміжок в ньому відсутній, що дозволяє на чорновому проході забезпечити необхідну якість обробки і скоротити чистовий прохід, зменшивши час обробки на 2 хв.
Методика проектування безпроміжкових черв'ячних передач прийнята до застосування на ВФ “АСТРА” при розробці приводів механізмів деревообробного устаткування, а також у навчальному процесі при підготовці фахівців зі спеціальності “Металорізальні верстати і системи”.
Передбачуваний економічний ефект від застосування одного редуктора привода каретки кінцерівняльного верстата мод. СТ–АСТРА–4 у фірми “АСТРА” складе 8456 грн. за рік, у споживача верстатів – 15,92 коп. на погонному метрі обробленої поверхні.
Публікації автора:
Основні положення дисертації опубліковано в наступних роботах:
Надеин В.С., Хамуйела Жоаким Аугушто Герра. Условие существования беззазорной червячной передачи с минимальным усилием замыкания зацепления // Високі технології в машинобудуванні: Збірник наукових праць НТУ “ХПІ”.– Харків, 2002.– Вип.1 (5).– С. 244 – 247.
Здобувачем сформульовано і встановлено співвідношення параметрів безпроміжкової черв'ячної передачі за умовою мінімального зусилля замикання зачеплення.
Хамуйела Жоаким Аугушто Герра. Методика исследования беззазорных червячных передач // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету / техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. – Вип. 11. – Кіровоград: КДТУ, 2002 р. – С. 139 – 144.
Надеин В.С., Хамуйела Жоаким Аугушто Герра. О проектном расчете червячных передач с локализованным контактом // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету / техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. – Вип.32. – Кіровоград: КДТУ, 2002 р.– С. 75 – 79.
Здобувачем отримані залежності для розрахунку розмірів передачі за умовою контактної міцності поверхні зуб'їв черв'ячного колеса.
Надєїн В.С., Ковришкін М.О., Хамдан Мухаммед, Хамуйела Герра Ж.А. До розрахунку геометро-кінематичних характеристик точково локалізованого контакту поверхонь деталей машин // Наукові нотатки: Міжвузівський збірник (за напрямком “Інженерна механіка”). – Луцьк: Луцький індустріальний інститут, 1996. – С.98 – 100.
Здобувачем розроблено методику розрахунку розмірів миттєвого еліпса контакту активних поверхонь.
Надеин В.С., Хамуйела Жоаким Аугушто Герра. Экспериментальное исследование коэффициента полезного действия червячного редуктора с беззазорным зацеплением // Международная научно-практическая конференция “Автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении”. Тезисы докладов международной научно-практической конференции. – Луганск: ВУГУ, 1996.– С. 29.
Здобувачем виконано дослідження ККД безпроміжкової черв'ячної передачі.
Надеин В.С., Хамуйела Жоаким Аугушто Герра. Угол начального конуса колеса беззазорной передачи с локализованным контактом // Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях: Материалы второй промышленной международной научно-технической конференции, 25 февраля – 1 марта 2002г., п. Славское-Киев: УИЦ “Наука. техника. технология”, 2002 г. – С. 129 – 130.
Здобувачем встановлено взаємозв’язок параметрів безпроміжкової черв'ячної передачі за умови нечутливості до похибок профілю зуб'їв черв'ячного колеса.
Надеин В.С., Хамуйела Жоаким Аугушто Герра. О требованиях к беззазорным червячным передачам // Прогрессивные технологии и системы машиностроения. – Международный сб. научных работ: Специальный выпуск – Материалы V международной научно – техн. конф. “Машиностроение и техносфера на рубеже XXI столетие” в г. Севастополь 8-11 сентября 1998 г., в 3-х томах, т.2. – Донецк: Донгту. – Вип. 6, 1998. – С. 242 – 243.
Здобувачем проаналізовано і розроблено сукупність вимог до черв'ячних передач, призначених для роботи в безпроміжковому виконанні.
Хамуйела Жоаким Аугушто Герра. Выбор типа червячной передачи для работы в условиях беззазорного зацепления. Тези доповідей другої всеукраїнської науково-технічної конференції “Машинобудування України очима молодих: Прогресивні ідеї-наука-виробництво”. – Суми: СумДу, 2002. – С. 20 – 22.
Патент України № 51489 А. Черв’ячна беззазорна передача / Надєін В.С., Кропівний В.М., Хамуйєла Ж.А. Герра, Хамуйєла Т.О. – Опубл. у БИ № 11, 2002 р.
Здобувачем запропоновано розташувати черв'як і черв'ячне колесо в різних корпусах, один з яких рухомий.
