Általánosított léc-kerék kapcsolódás számítógépes vizsgálata

Computer aided proofing of generalized rack-wheel meshing

Absztrakt

A dolgozatban egy szimulációs-grafikus módszert mutatunk be, amellyel pontosan meghatározható a forgácsolás során lefejtendő felületek alakja. A módszer igen hatékonyan segíti a fogaskerekek fogprofiljának alakulásának vizsgálatát. A módszer lényege a testmodellek folyamatos, előre eltervezett és pontosan leírt relatív mozgás alatti ütköztetése, majd pedig a generált test létrehozása az AutoCad programcsomagban létező testkivonás-művelet alkalmazásával Az alkalmazott CAD módszer, az úgynevezett “kivonásos” módszer abban áll, hogy mint a valóságban a kés kivág a munkadarabból anyagot, úgy számítógépen kivonunk egy testből a forgácsoló szerszámhoz hasonló testet. Míg a valóságban ez folytonosan történik, addig a számítógépen csak diszkretizáltan, véges számú relatív helyzetben lesz végrehajtva a kivonás. A keletkezett testmodell felülete a diszkrét léptetés miatt nem lesz sima, de ha a legördülési folyamat vezérparaméterét kis értékűre választjuk, akkor ez a hiba elhanyagolható. A felosztás finomságát csak a mai számítógépek számítási kapacitása határolja, mivel minél kisebb ennek értéke, annál több műveletet kell végrehajtson a számítógép. Az előbbiekben felvázolt módszert a hengeres evolvens fogaskerék és a vele kapcsolódó fogasléc általános relatív helyzetére elemezzük.

A módszernek az a lényege, hogy a fogaskerék fogasléc hajtópárt hiperboloid hajtásként tekintem, majd ennek sajátos eseteit a következő sorrendben emelem ki:

• egyenes fogú léccel lefejtett egyenes fogú fogaskerék;
• egyenes fogú léccel lefejtett ferde fogú fogaskerék;
• ferde fogú léccel lefejtett ferde fogú kerék, úgy hogy a kerék tengelye merőleges vagy pedig kitérő a léc haladási irányára.

A generálás kiértékelését a bonyolult számításokat elkerülendő, numerikusan végeztem el. A leszimulált fogaskerekeket összehasonlítom és következtetést vonok le a hajtás általánosíthatóságáról.