E-Book Overview
Статья. Опубликована в сборнике: Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвузовский сборник научных трудов. – Нижегородский государственный технический университет, 2000. – Вып. 2. – С. 56 – 62. Приведены результаты решения задач оптимизации и параметризации зубчатых передач, на основе которых обоснована перспектива организации высокоэффективных производств прямого (не нарезного) формообразования зубчатых колес.
E-Book Content
УДК 658.512.2 А. Н. ПЕТРОВСКИЙ, Д. А. ПЕТРОВСКИЙ О ПЕРСПЕКТИВЕ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВ ПРЯМОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (Нижегородский государственный технический университет) Приведены результаты решения задач оптимизации и параметризации зубчатых передач, на основе которых обоснована экономическая перспектива организации высокоэффективных производств прямого (не нарезного) формообразования зубчатых колес. Зубчатые передачи остаются наиболее трудоемкими изделиями современного машиностроения и для обеспечения необходимых геометрических форм требуют колоссального по своим размерам и сложности парка зубообрабатывающего оборудования и инструментального оснащения. Автомобильные компании, например, для обработки одного колеса используют специальную фрезу, шевер, хон, при этом содержат и развивают соответствующее инструментальное производство. Ясно, что обеспечивать конкурентоспособность зубчатых передач в системе качество-цена в таких условиях трудно. Сокращение затрат на производство зубчатых передач - главный резерв повышения их конкурентоспособности, который, на наш взгляд, связан с развитием высокопроизводительных технологических процессов прямого формообразования и организацией высокоэффективных производств зубчатых пар из специальных материалов, как это имеет место в подшипниковой промышленности и производстве метизов. Теоретической основой организации подобных производств являются оптимизация форм и последующая параметризация зубчатых колес. Экономический эффект параметрического ряда обусловлен централизованным, высокопроизводительным изготовлением ограниченного числа размерно-подобных изделий, а построение параметрического ряда на оптимальных конструктивно-технологических соотношениях дополняет эффект снижения номенклатуры улучшением потребительских свойств. Однако задачи оптимизации зубчатых передач и их параметризация еще не вошли в практику машиностроения, что объясняется наличием двух часто противоборствующих подходов: технологического и конструктивного. Технологический подход связан с параметризацией инструмента, технологического оснащения и главных параметров передач на базе рядов предпочтительных чисел и преследует цель минимизации производственных затрат, а конструктивный - направлен на максимизацию показателей несущей способности за счет индивидуального выбора оптимальных параметров передачи. Стандартные параметрические ряды главных параметров зубчатых передач, в свое время, были разработаны на основе технологического подхода и уже не удовлетворяют современным потребительским требованиям. Следуя этим
2
рядам, как правило, не удается достигать максимальных показателей несущей способности. В последние годы доминирует конструктивный подход и стремление достичь высоких показателей несущей способности за счет дестандартизации исходного контура, поиска оптимальных параметров зацеплений и развития технологических процессов финишной обработки, что резко увеличило затраты на производство зубчатых передач. Проведенные нами исследования показали, что возможен комплексный конструктивно-технологический подход к оптимизации зубчатых передач, который основан на построении параметрических рядов оптимальных конструктивно-технологических параметров, обеспечивающих предельные показатели качества зубчатых передач. В качестве главного арбитражного критерия качества зубчатой передачи и главной целевой функции разработанного решения была принята удельная по объему сопряженны