Реєстраційний номер
0826U004041, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
07-09-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Удосконалення проектування інструменту для обробки неевольвентних зубчастих передач із заданими коефіцієнтами ковзання і форми зубів
Здобувач
Мироненко Сергій Олександрович,
Керівник Клочко Олександр Олександрович
Опонент Скоркін Антон Олегович
Опонент Роп'як Любомир Ярославович
Рецензент Устиненко Олександр Віталійович
Рецензент Набока Олена Володимирівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Опис
Дисертаційну роботу присвячено вирішенню актуальної науково-технічної задачі дослідження неевольвентних зубчастих передач, які в певних областях застосування демонструють переваги перед класичними евольвентними передачами та позбавлені їх недоліків, а також розробки інструментів для їх формоутворення.
Дисертаційну роботу виконано на кафедрі «Інтегровані технології машинобудування» ім. М. Ф. Семка Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут».
Метою дисертаційної роботи є розробка інструментів для формоутворення неевольвентних зубчастих передач, що забезпечують задані значення їх коефіцієнтів ковзання і форми зубів.
Об’єкт дослідження – процес формоутворення неевольвентних циліндричних зубчастих передач із заданими якісними показниками.
Предмет дослідження – закономірності формоутворення неевольвентних зубчастих передач та їх вплив на якісні показники зубчастих зачеплень.
За результатами дослідження отримані наступні наукові результати:
Запропоновано узагальнену математичну модель формування профілів ріжучих елементів інструментів для формоутворення неевольвентних зубчастих передач на основі аналізу їх кінематики із застосуванням методів теорії відображень простору, яка базується на:
1) вперше запропонованій класифікації плоских кінематичних кривих як потенційних профілів бічних поверхонь зубів інструментальних рейок для обробки неевольвентних зубчастих коліс, яка дозволяє здійснювати їх найбільш раціональний вибір з метою забезпечення заданих значень якісних показників зубчастої передачі;
2) вперше розробленій математичній моделі профілів сполучених поверхонь зубів неевольвентних зубчастих коліс як огинаючих поверхонь зубів зуборізних інструментів, яка дозволяє отримувати пари зубчастих коліс, що можуть складати зубчасте зачеплення;
3) вперше розроблених математичних моделях розрахунку коефіцієнтів ковзання між зубами зубчастої передачі та коефіцієнтів форми зубів зубчастої передачі, які дозволяють здійснювати цілеспрямоване формування профілів зубів зуборізних інструментів.
Практична значимість отриманих результатів полягає в наступному:
1. Згідно зі схемою формоутворення пар неевольвентних зубчастих коліс, що можуть складати зубчасте зачеплення, удосконалено методику отримання профілів сполучених поверхонь зубів неевольвентних зубчастих коліс як огинаючих поверхонь зубів інструментів.
2. Розроблено програмний модуль, що призначено для геометричного моделювання плоских кінематичних кривих, що можуть використовуватися як профілі бічних поверхонь зубів інструментальних рейок для обробки неевольвентних зубчастих коліс. Проведені серії комп’ютерних експериментів, що дозволили отримати поле різноманітних плоских кінематичних кривих.
3. Розроблено програмний модуль, що призначено для геометричного аналізу за допомогою комп’ютерної графіки процесу формоутворення поверхонь зубів зубчастих коліс обкатними зуборізними інструментами, розрахунку та комплексного аналізу якісних показників зубчастих зачеплень, вибору форми профілів зубів інструментів, що забезпечують найбільш раціональне поєднання профілів зубів оброблених ними зубчастих коліс. Проведені серії комп’ютерних експериментів для розрахунку та аналізу коефіцієнтів ковзання між зубами та коефіцієнтів форми зубів зубчастих передач, що утворені інструментальними рейками з різним профілем бічних поверхонь зубів.
4. Розроблено 3D-моделі неевольвентних зубчастих коліс, що включають їх топологічну оптимізацію, та керуючу програму для подальшого дрібносерійного виготовлення зубчастих коліс за допомогою адитивних технологій
5. Розроблено 3D-модель обкатного зуборізного інструменту (фасонної черв’ячної фрези) для серійного виготовлення неевольвентних зубчастих коліс з метою подальшого виготовлення інструменту за допомогою адитивних технологій.
6. Спроектовані зубчасті колеса та зуборізний інструмент були апробовані та впроваджені в Акціонерному товаристві «Українські енергетичні машини» (м. Харків) із очікуваним економічним ефектом 105000 грн на рік. Матеріали дисертації також використовуються в навчальному процесі кафедри інтегрованих технологій машинобудування ім. М. Ф. Семка НТУ «ХПІ» при викладанні дисциплін «Теорія 3D моделювання», «Високі технології в машинобудуванні», «Технологія інструментального виробництва», «Реверсна інженерія», «3D моделювання різального інструменту», «Інформаційні технології», «Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання».
Ключові слова: циліндрична прямозуба зубчаста передача, евольвентне зачеплення, невольвентне зачеплення, проектування, інструмент, АМ-технології, математична модель, чисельне моделювання, 3D-модель, коефіцієнт тиску, коефіцієнт перекриття, коефіцієнт ковзання, коефіцієнт форми зуба, зношування, напружений стан, контактне напруження, міцність, топологічна оптимізація, фрезерування.
Дата реєстрації
2026-07-29
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-29 / 2026-10-01
