Obciążalność zazębienia przekładni ślimakowych

• Autorzy: Marciniak T.

Warianty tytułu

EN

Load capacity of meshing in worm gear transmission

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiona praca dotyczy zagadnienia obliczania obciążalności zazębienia przekładni ślimakowych. Prezentowana metoda, w odróżnieniu od dotychczas stosowanych metod, daje zadowalającą zgodność z wynikami badań. Rezultaty takie zapewniło zastosowanie w obliczeniach zmodyfikowanych wzorów Hertza i uwzględnienie w rozkładzie nacisków zmiennej sztywności zazębienia. Ze względu na złożoność geometrii kontaktu stykających się powierzchni opracowano algorytmy i oprogramowanie pod nazwami TESTER i MOMENT, które stanowią narzędzie do wykonania obliczeń. Przedstawione w tej pracy podstawy teoretyczne obliczania obciążalności zostały potwierdzone prezentowanymi w pracy badaniami eksperymentalnymi przekładni. Na tej podstawie opracowano metodę badań modelowych zużycia przekładni ślimakowych pozwalającą z bardzo dobrym przybliżeniem odtworzyć warunki pracy w zazębieniu. Zbudowano stanowisko i przeprowadzono badania. Uzyskane wyniki obliczeń i przeprowadzonych badań pozwoliły na opracowanie podstaw racjonalnego doboru parametrów geometrycznych zazębienia przyjmując jako kryterium obciążalność zazębienia.

EN

The thesis concerns on calculations of the load capacity of meshing in worm transmission. The method presented gives a satisfactory conformity with experimental results. Such results were obtained due to application of modified Hertz equations and taking variable teeth stiffness into consideration in calculations. Due to a very complex geometry of teeth contact in worm transmission the appropriate algorithms and computer programs, TESTER and MOMENT, were developed to carry out calculations. Theoretical basics of calculations of load capacity of meshing in worm gear transmission presented in the thesis were confirmed by experiments. On this basis, the method of model investigations of worm gear transmission wear was proposed which makes it possible, with a very good approximation, to simulate working conditions in teeth meshing. The experimental stand was designed and produced to carry out researches in this field to proof the model. Computed and experimental results obtained made it possible to elaborate basics for rational selection of teeth mesh geometrical parameters taking load capacity as a basic criterion.

Słowa kluczowe

PL

przekładnia ślimakowa; zazębienie; obciążalność zazębienia

EN

worm and sector steering gear; mesh; load capacity of meshing

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2004
• Tom: Z. 329
• Strony: 3--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 82 poz.

Twórcy

autor

Marciniak T.

• Instytut Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Bohnert H., Berechung der Lebensdauer der Verzahnung von Zylinderschneckengetrieben. Schmierungstechnik nr9 (1978), ss. 277-280.
• [2] Ciszewski A., Analiza pracy zazębienia przekładni ślimakowej. Przegląd Mechaniczny 19/1978.
• [3] Ciszewski A., Marciniak T. Samohamowność przekładni ślimakowych cz.ll Materiały konferencji nt.: Wytwarzanie i eksploatacja przekładni ślimakowych, Rydzyna 1983, ss. 78-89.
• [4] Ciszewski A., Marciniak T. Obliczeniowe metody oceny trwałości przekładni ślimakowych. Archiwum Budowy Maszyn, Tom XXXI zesz. 3-4 (1984), ss. 175-185.
• [5] Ciszewski A., Meldner B. Badania trwałości przekładni ślimakowych. Materiały z Konferencji nt.: Technologia Uzębień. Poznań 1972, ss. 201-218.
• [6] Debrunner R., Wirkungsgrade von klein-Schneckengetrieben und ihre Beeinflussungsfaktoren. Antriebstechnik nr 11 (1980), ss. 554-556.
• [7] Dymek R., Naciski międzyzębne w przekładniach ślimakowych. Przegląd Mechaniczny nr. 21/78.
• [8] Dziama A., Michniewicz M., Niedźwiedzki A. Przekładnie zębate. Warszawa: PWN 1995.
• [9] Ernst D., Zylinderschneckengetriebe. (Jahresubersicht) VDI-Z Bd. 122 (1980).
• [10] Goldfarb W.I., Urawnienia idealnoj powierchnosti czerwiaka. Maszinostrojenie 3/1976.
• [11] Janninck, William L. Contact surface topology of worm gear teeth. Gear Technology v 5 n 2 Mar -Apr 1988, s. 31-46.
• [12] Janninck, William L., Contact surface topology of worm gear teeth. Gear Technology v 5 n 2 Mar-Apr 1988.
• [13] Jaśkiewicz Z., Wąsiewski A. Przekładnie walcowe. WK i Łączności. Warszawa 1995.
• [14] Kacalak W. Wybrane problemy konstrukcji i technologii precyzyjnych przekładni ślimakowych. Monografia nr 51 WSI Koszalin 1995.
• [15] Kornberger Z. Einfluss der Zylinderschnecken-Zahnform aus das Verhalten. Materiały z Konferencji nt.: Vorträge'der Zahnradkonferenz, Budapeszt 1974.
• [16] Kornberger Z. Factors influencing the efficiency of worm gear drives. International Journal of Ma chine Tool Design and Research, Pergamon Press 1966, Vol 6, ss. 25-29.
• [17] Kornberger Z. Przekładnie ślimakowe. Warszawa. WNT 1974.
• [18] Kornberger Z. Meldner B., Parametry przekładni ślimakowych. Przegłąd Mechaniczny 16/1968.
• [19] Komkow W.N, Wjuszkin N.I., Gerasimow B.K.,. Racjonainyj wybór paramietrow zacieplenia czerwiacznych pieredacz. Zubczatyje i czerwiacznyje pieredaczi. Leningrad: Maszinostrojenie 1974, ss. 193-209.
• [20] Lechowski T. Typy powierzchni ślimaków walcowych Przegląd Mechaniczny nr 13/1969.
• [21] Litwin F.L. Nowyje widy cylindriczeskich czerwiacznych pieredacz. Maszgiz, Moskwa 1962.
• [22] Lunev, V.N. Computer-aided designing of the technological operation to cut teeth of worm gear- wheels. Tyazheloe Mashinostroenie nr 9-10 Sept-Oct 1994. ss 24-27.
• [23] Marciniak T. Przekładnie ślimakowe walcowe. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2001.
• [24] Marciniak T. Midera S. Analiza zaostrzenia zębów ślimacznicy Materiały z Konferencji nt: Przekładnie Zębate. ICESA 97 Ustroń ss. 144-149.
• [25] Marciniak T. Analityczne metody określania obciążalności przekładni ślimakowych". Materiały z Konferencji nt.: Współczesne metody konstrukcji i technologii elementów uzębionych. Łódź 1999, ss. 64-74.
• [26] Marciniak T. Badania modelowe zużycia ściernego w przekładni ślimakowej. Materiały z Konferencji nt.: Koła Zębate KZ'96. Poznań 1996, ss. 202-209.
• [27] Marciniak T. Wskaźnik przyporu w przekładni ślimakowej. Materiały z Konferencji nt.:Koła Zębate KZ'2000. Poznań 2000, ss. 65-70.
• [28] Marciniak T. Geometrical Analysis of Tools for Worm Wheels Cutting" The 2nd Internationale Conference Development of Metel Cutting DMC 98 Koszyce Słowacja 998, ss. PL 89— 90.
• [29] Marciniak T. Modelowanie procesów zużycia uzębienia w przekładni ślimakowej Problemy Eksploatacji nr 6 (wydanie specjalne), (1995), ss. 111— 119.
• [30] Marciniak T. Numeryczna analiza technologii stożkopochodnej przekładni ślimakowej. Materiały z Konferencji nt:. Technologia Wyrobów Wielkogabarytowych. Konin 1997, ss. 92-96.
• [31] Marciniak T. Zapewnienie jakości w wytwarzaniu przekładni ślimakowych. Materiały z Konferencji nt.: Postępy w technice wytwarzania maszyn. Kraków 1999, ss. 171-178.
• [32] Marciniak T. Projektowanie przekładni ślimakowych przy wykorzystaniu granic obciążalności. Materiały z Konferencji nt.: Przekładnie Zębate. Węgierska Górka 2000, ss. 129-146.
• [33] Marciniak T. Rozkład nacisków na powierzchni zęba ślimacznicy. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn nr 3 (1997), ss. 329-342.
• [34] Marciniak T. Rozkład nacisków wzdłuż linii styku w przekładniach ślimakowych. Seminarium naukowe nt.: Współzależność warstwy wierzchniej z właściwościami użytkowymi części maszyn. Rzeszów-Krasiczyn 1995, ss. 47-48.
• [35] Marciniak T. Sztywność zazębienia w przekładniach ślimakowych. Materiały z Konferencji nt.: Wytwarzanie i eksploatacja przekładni ślimakowych. Rydzyna 1983, ss. 104-117.
• [36] Marciniak T. Zastosowanie równania całkowego Fredholma pierwszego rodzaju do określenia przypuszczalnego rozkładu obciążenia wzdłuż linii styku w przekładniach ślimakowych. Archiwum Technologii i vol. 19, nr 2 (1999), ss. 173-184.
• [37] Marciniak T., Obciążenie dopuszczalne w zazębieniu ślimakowych. Archiwum Technologii i Automatyzacji vol. 23, nr 2 (2003).
• [38] Marciniak T., Pazgier J. Oprogramowanie wspomagające projektowanie geometrii i technologii przekładni ślimakowych. Materiały z Konferencji nt.: Współczesne metody konstrukcji i technologii elementów uzębionych. Łódź 1997, ss. 93-98.
• [39] Marciniak T., Technologiczne problemy wielozwojnych przekładni ślimakowych. Materiały z Konferencji nt.: Współczesne metody konstrukcji technologii elementów uzębionych. Łódź 1997, ss.93-98.
• [40] Marciniak T. Characteristic wear as the basis for defining the abrasive wear rate in worm gear drives. Advances in Manufakturing Science and Technology. Nr 2 Vol. 26/2002 ss. 63-75.
• [41] Marciniak T. Teoretyczne podstawy projektowania przekładni ślimakowych mocy. Prace Naukowe Wydziału Mechanicznego Politechniki Łódzkiej. Zeszyt nr 71/2002. ss. 51- 64.
• [42] Markowski T. Skoczylas L. Całkowity wskaźnik zazębienia przekładni ślimakowej. Materiały z Konferencji nt.: Współczesne metody konstrukcji i technologii elemntów uzębionych. Łódź 1997, ss. 99-104.
• [43] Markowski T. Skoczylas L. Rozkład naprężeń stykowych na powierzchni zębów w ewolwentowej przekładni ślimakowej. Materiały z Konferencji nt.: Koła Zębate KZ'96. Poznań 1996.
• [44] Markowski T., Olewicz R. Synteza i metody wyznaczania obszaru styku przekładni ślimakowej. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji. Vol 15 nr.2/95.
• [45] Meldner B,.Ciszewski, T.Marciniak. Ausnutzen der Elektronischen Berechungstechnik zur Bestimmung des Werkzeugumrisses und der Werkzeugausmasse für die Bearbeitung der Schneckenradverzahnung mat. konf. pt. Vortragstagstagung Fertigung und Gutesiecherung. Magdeburg 1977.
• [46] Meldner B., Ciszewski A., Marciniak T. Analityczne określenie zarysu i wymiarów uzębienia ślimakowego. Mechanik nr. 6/1979, ss. 321-323.
• [47] Meldner B., Ciszewski A. Badania trwałości przekładni ślimakowych. Materiały z Konferencji nt.: Technologia Uzębień. Poznań 1972, ss. 201- 227.
• [48] Meldner B. Wpływ kształtu uzębienia na sprawność przekładni ślimakowej walcowej. Materiały z Konferencji nt.: Przekładnie Zębate. Gliwice 1964.
• [49] Meldner В. Porównanie przekładni ślimakowych korygowanych ze ślimakiem o zarysie wklęsłym i ewolwentowym. Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej Mechanika, nr 79 (1966), ss. 37-72.
• [50] Meldner B. Wpływ parametrów uzębienia na sprawność i moc przekładni ślimakowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej. Mechanika. Nr 4 (1965).
• [51] Mooring В. W., May D. C., Schulte M. S. Modeling and analysis of a manipulator joint driven through a worm gear transmission. Materiały z Konferencji nt.: Advances in Design Automation. Montreal 1989.
• [52] Müller L. Przekładnie zębate. WNT. Warszawa 1996.
• [53] Müller L. Przekładnie zębate. Dynamika. WNT. Warszawa 1986.
• [54] Müller L, Wilk A. Teoria podobieństwa w badaniach modeli fizycznych i matematycznych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej Gliwice 1997.
• [55] Niemann G., Winter H. Maschinenelemente. Band III. Springer-Verlag. New York Tokyo 1983.
• [56] Nieszporek T. Podstawy teorii syntezy i analizy zazębień stożkowych. Seria monografie nr 54. Częstochowa. Wyd. Politechniki Częstochowskiej 1998.
• [57] Nieszporek T. Algorytm numerycznej analizy przekładni ślimakowej. Materiały z Konferencji nt.: Wytwarzanie i eksploatacja elementów uzębionych. Łódź 1997, ss. 127-134.
• [58] Ochęduszko K. Koła zębate. WNT Warszawa. 1969.
• [59] O'Connor L. Redesigning a double-enveloping worm gear reducer. Mechanical Engineering v. 116 nr 3 (1994).
• [60] Osiński Z., Wróbel J. Teoria konstrukcji maszyn. Warśzawa. PWN 1982.
• [61] Ryś J. Analiza obciążeń statycznych i dynamicznych w walcowych przekładniach zębatych. Zeszyty Naukowe Pol. Krakowskiej nr. 6/1977, Mechanika.
• [62] Sabiniak H., Woźniak K. Obciążalność przekładni ślimakowej ze względu na zużycie ścierne. Eksploatacja Maszyn. Nr. 5-6/90.
• [63] Sabiniak H.,Woźniak K. Określenie sprawności przekładni ślimakowej. Przegląd Mechaniczny nr 17 (1989).
• [64] Sabiniak H., Woźniak К. Obciążalność przekładni ślimakowej ze względu na zużycie ścierne. Eksploatacja Maszyn. Nr. 5-6/90.
• [65] Sabiniak H.,.Woźniak K. Analityczna ocena trwałości ściernej przekładni ślimakowej. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn. Zeszyt 2-3 (82-83) 1990.
• [66] Shishov V.P., Shevchenko S.V., Podrojjko V.I. Optymalizacja zazębienia ślimakowego w procesie projektowania. Materiały Konferencji „Koła Zębate KZ'93” Poznań 1993, ss. 191-197.
• [67] Simon V. Load distribution in double enveloping worm gears. Journal of Mechanical Design, Transactions Of the ASME v 115 n 3 Sep 1993, ss. 496-501.
• [68] Simon V. Stress analysis in double enveloping worm gears by finite element method. Journal of Mechanical Design, Transactions Of the ASME v 115 n 1 Mar 1993. ss 179-185.
• [69] Simon V. New worm gear drive with ground double arc profile. Mechanism & Machine Theory v 29 n 3 Apr 1994, ss 407-414.
• [70] Simon, V. Stress analysis in double enveloping worm gears by finite ele ment method Journal of Mechanical Design, Transactions Of the ASME v 115 n 1 Mar 1993, ss. 179-185.
• [71] Szulc W., Tiunow W., Lewitan J. Potjeri na trienie w czerwijacznych pieriedaczach z razlicznoj geometriej. Zubczatyje i czerwiacznyje pierriedaczi. Leningrad: Maszinostrojenie 1974, ss. 323-329.
• [72] Tara J. Wpływ wskaźników przy poru na wartość współczynnika sił dynamicznych Kd w przekładniach o zębach skośnych. Materiały z Konferencji nt.: Przekładnie Zębate. Katowice 1980
• [73] Teeter, Frederick J.; Berger M. Wear protection for gears. Gear Technology v 13 n 2 Mar-Apr 1996, ss. 27-29.
• [74] Tsay, Ch.-В.; Jeng, J.-W.; Feng, H.-Sh. Mathematical model of the ZE-type worm gear sets. Mechanism & Machine Theory v 30 nr 6 Aug 1995. ss. 777- 789
• [75] Umezawa K., Ihikawa J. Contact between Gear Teeth with Finite Width. Bull of the ISME Vol. 17 (1974).
• [76] Weber C., Maushake W. Untersuchung von Zylinderschneckentrieben mit rechtwinklig sich kreuzenden Achsen. Berlin, Hedelberg, New York: Braunschweig Vieweg 1956.
• [77] Wieczorowski К., Legutko S. Koncepcja normalizacji przekładni ślimakowych wynikająca z technologii wytwarzania. Materiały Konferencji nt.: Wytwarzanie i Eksploatacja Przekładni ślimakowych. Rydzyna 1983 ss. 199-211.
• [78] Winter H., Hosel T., Huber G. Weiter entwickle Tragfahigkeitberechung für Zylinderschneckengetriebe. VDI Berichte nr 332 (1979).
• [79] Winter H., Wilkesmann H. Calculation of Cylindrical Worm Gear Drives of Different Tooth Profiles. Journal of Mechanical Design Vol. 103, nr 73 (1981) ss. 73-82.
• [80] Wilk A. Wpływ parametrów technologicznych i konstrukcyjnych na dynamikę przekładni zębatych o zębach prostych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Mechanika, z. 72, ss.107.
• [81] Woźniak K. Worm gears of increased durability. Archiwum Budowy Maszyn. Zeszyt 1, tom IV, 1991.
• [82] Zabłonskij K., Klimienko J. Raspriedielenie nagruzki w zacepleni cylindi- czeskich czerwiacznych pieredacz. Deteli Maszin nr 25 (1977), ss. 53-56.