1. Тиштин таманын көркөмдөө көрүнүшү: Тиштүү доңгөлөктүн "Көрүнбөгөн Сакчысы"

1.1 Өтүү эгри сызыктардын негизги функциялары

• Өзгөктөрдүн жыйынтуулучуusu : Эгри сызыктын формасын оптимизациялоо аркылуу тиштин тамырындагы керенүүнүн чоңдугун азайтат, жергиликтуу керенүүнүн ашыкча болушун болтурбайт.
• Берилгичтин берилгичтиги : Тамыр бөлүгүнүн оң жалбырактуулугун камсыз кылып, эгүү күчүнө каршы турат жана өт алды менен деформациялануу же сынбоого жол бербейт.
• Процесске ылайыкташтыруу : Аспаптардын (мисалы, чайлактар жана тиштүү доңдуктар) кесүү же формалоо процесстеринин талаптарына ылайык келет, өндүрүү тактыгын камсыз кылат.
• Майлашты оптимизациялоо : Тиштин тамырындагы май кабыгынын пайда болуш шарттарын жакшыртат, үйкүлүштү жана тозууну азайтат.

1.2 Өтүү эгри сызыктардын жөнөкөй түрлөрү

• Бир чөйрөлүү өтүү күрөөсү : Тиш профили менен тамыр чөйрөсүн туташтырган бир дагы арк менен түзүлгөн. Иштетүү жөнөкөй, бирок керне борборлоштуруу айкын, төмөнкү жүк абалы үчүн жарактуу.
• Эки чөйрөлүү өтүү күрөөсү : Өтүү үчүн эки жанар арк пайдаланат. Керне борборлоштурууну ылдыйы менен 15-20% камтып түшүрөт жана сбаланстируулган иштөө мүнөзүнө ээ болгондуктан, индустриялык тиштүү доңдуктарда кенен колдонулат.
• Эллиптикалык өтүү күрөөсү : Эллиптикалык доңду өтүү күрөөсү катары колдонуп, эң бир тектүү керне таралышын камсыз кылат. Бирок, аны иштетүү үчүн атайын аспаптар керек болот, бул өндүрүштүн чыгымдарын көбөйтөт.
• Циклоидалдык өтүү күрөөсү : Ролдордун камтып алган принципине ылайык пайда болгон, ал табигый жол менен чеберчилик процесстерине бейимделет. Массалык өндүрүш үчүн таанымал шестерня өндүрүү технологиялары менен уюштуруу мүмкүнчүлүгүн берет.

1.3 Типтүү эгри сызыктардын математикалык сүрөттөлүшү

• Эки чөйрөлүү өтүү күрөөсү : Анын математикалык модел жөнүндө эки тегерек теңдеме жана байланыш шарттарынан турат. Биринчи доор (тычын профил жагында) теңдемеге ылайык келет \((x-x_1)^2 + (y-y_1)^2 = r_1^2\) , ал эми экинчи доор (тычын тамыр жагында) ушул сыяктуу түрдө иреттелет \((x-x_2)^2 + (y-y_2)^2 = r_2^2\) . Байланыш шарттары эки доордун борборлору ортосундагы аралык алардын радиустарынын суммасына барабар болушун ( \(\sqrt{(x_1 - x_2)^2 + (y_1 - y_2)^2} = r_1 + r_2\) ) камсыз кылат жана тегерек шарты \((x_0 - x_1)(x_2 - x_1) + (y_0 - y_1)(y_2 - y_1) = 0\) (бул жерде \((x_0, y_0)\) жаныш нүктө).
• Циклоидалдык өтүү күрөөсү : Анын параметрдик теңдемелери \(x = r(\theta - \sin\theta) + e\cdot\cos\phi\) жана \(y = r(1 - \cos\theta) + e\cdot\sin\phi\) . Бул жерде r асбаптын ролдук радиусун билдирет, \(\theta\) - аспаптын бурулуу бурчу, e - аспаптын эксцентриситетин билдирет, жана \(\phi\) черептердин айлануу бурчу.

2. Териң Түбүндөгү Стресстин Талдоосу: Тузулуунун Механизмин Ачып Берүү

2.1 Териң Түбүндөгү Бүгүлүү Стрессинин Эсептөө Методдору

• Льюис Формуласы (Негизги Теория) : Стресстин эсептөөнүн негизги методу катары, анын формуласы \(\sigma_F = \frac{F_t \cdot K_A \cdot K_V \cdot K_{F\beta}}{b \cdot m \cdot Y_F}\) . Бул формулада: \(F_t\) жантий жүк, \(K_A\) колдонуу фактору, \(K_V\) динамикалык жүк фактору, \(K_{F\beta}\) тистин туурасы боюнча жүктүн таралуу фактору, b тистин туурасы, м модул жана "Ж" деген сөздүн мааниси бул тиштин профилинин фактору. Аны колдонуу жөнөкөй, бирок татаал таасир этүүчү факторлорду эсепке алууда чектелүү.
• ISO 6336 стандарттык ыкмасы : Бул методдо таасирдүү факторлорду (анын ичинде стрессти оңдоо факторун) \(Ж_С\) бул эсептөө тактыгын Льюис формуласына салыштырмалуу болжол менен 30%га жакшыртат. Ал жогорку ишенимдүүлүгүнө байланыштуу стандартташтырылган тиштүү тиркемелердин дизайнында кеңири колдонулат.
• Толук элементтердин анализи (FEA) : Ал татаал геометриялык формаларды жана жүктүн шарттарын так симуляциялай алат, бул аны стандарттык эмес тиштүү тиркемелерге ылайыктуу кылат. Бирок, бул эсептөө чыгымдарынын жогору болушу жана профессионалдык программалык камсыздоону жана техникалык экспертизаны талап кылуу менен анын ыкчам алдын ала долбоорлоодо колдонулушуна чектөө коюлат.

2.2 Стресстин күчөшүнө таасир этүүчү факторлор

• Геометриялык параметрлер : Өтүү ээри сызыгынын күбөлүк радиусу (тепсирилет) \(r/m > 0.25\) , жерде r бул фаска радиусу жана м модул болуп саналат), тиби түбүнүн фаска радиусу, тиби түбүнүн көлөк бурчу чейинки керне концентрациясынын артып кетишин тууралуу чечүү кабыл алат. Фаска радиусу канчалык чоң болсо, керне концентрациясы ошончалык аз болот.
• Материалдык факторлор : Эластик модул, Пуассон каражаты жана бет катууландыруу катмарынын тереңдиги материалдын керне токтогу чыдамдуулугун таасир этет. Мисалы, бет катууландыруу катмары каншалык терең болсо, тиби түбүнүн кадимки иштөөгө чыдамдуулугу ошончалык жогору болот.
• Технологиялык факторлор : Аспаптардын тозуу абалы (артык тозуу өтүү ээри сызыгын бузуп салат), жылуулук иштетүүдөгү деформация (бирдей эмес деформация керне таралышын өзгөртөт) жана беттик тозуу (жогорку тозуу микрокерне концентрациясын көбөйтөт) - бардыгы тиби түбүндөгү чынжыл керне деңгээлине чоң таасир көрсөтөт.

2.3 Керне таралышынын мүнөздөмөлөрү

• Максималдуу керилүү пунктт : Өтүү эгри сызыгы менен тамыр ченберинин ортосундагы жаныш нүктеге жакын жерде, керилүү концентрациясы эң күчтүү болуп, чыгыш күтүлгөн жерде жайгашкан.
• Керилүү градиенти : Тиштин бийиктиги багыты боюнча керилүү чап ченемде азайып түшөт. Тамырдан белгилүү бир аралыкта керилүү деңгээли эскерсиз минималдуу чегине чейин түшөт.
• Бир нече тиштердин бөлүштүрүү эффектиси : Тиштүү жубагын тийиштирүү коэффициенти 1 ден чоң болгондо, жүк бир эле убакта бир нече тиштүү жубалар тарабынан бөлүштүрүлөт, бул бир тиштин тамырында жүк түшүн азайтып, керилүүнүн концентрациясын жеңилдетет.

3. Тиштин тамырын өткөрүү эгри сызыктарын оптималдаш проектиси

3.1 Дизайн процесси

1. Баштапкы параметрлердин аныкталышы : Биринчи, колдонуу шарттарына жана жүк абалына ылайык тиштүү берүүнүн негизги параметрлерин (модулун жана тиш санын) жана аспаптардын параметрлерин (мисалы, тиш кылган кыркыгыч же тиштүү шапердин өлчөмдөрүн) расмийлештирүү керек.
2. Өтүү эгри сызыктарын генерациялоо : Эштетүү ыкмасына ылайык тийешелүү эгри сызык түрүн (мисалы, эки ченектик доңгөлөк же циклоида) тандаңыз жана эгри сызыкты так иштетүү мүмкүн болгон параметрлүү моделди түзүңүз.
3. Кернеу анализдөө жана баалоо : Шестернянын чектүү элементтик моделин түзүңүз, торду бөлүңүз (туб коргонунда торду тактоого көңүл буруңуз), чекиттүү шарттарды орнотуңуз (мисалы, жүк жана чектөөлөр) жана кернеу таралышын эсептеп, баштапкы долбоордун негибирдигин баалоо.
4. Параметрлерди оптимизациялоо жана итерациялоо : Реакция сферасы же генетикалык алгоритм сыяктуу оптимизациялоо алгоритмдерин колдонуп, эң жогорку тамыр кернеүнү ( \(\sigma_{max}\) ) минимизациялоону максат катары алып, кисилген параметрлерди итерациялык түрдө өзгөртүп, оптималдуу долбоордо чейинки схеманы алыңыз.

3.2 Пердүү оптимизация технологиялары

• Туруктуу береке долбоору теориясы : Өзгөрмө эгри өтүү кисинин долбоорун жасоо менен өтүү кисинин ар бир пунктундагы кернеү бирдей болуп, жергиликтуу ашык кернеүдөн сактанып, материалдын берекесин пайдалануунун максималдуу дарээсин алууге болот.
• Биомиметикалык долбоор : Стресстин таралуусунун жакшы сапатына ээ болгон жаныбардын сөөктөрүнүн өсүш сызыктарын көз мончоп, өтүү эгри сызыгынын формасы оптималдаштырылган. Бул технология статистикалык кернеони 15-25% кемитип, көп жүктөмөгө чыдамдуулукту белгилүү түрдө арттырат.
• Машиналык окууну колдоо менен долбоорлоо : Көп чоңдуктагы шестерня долбоорлоо учурлары жана кернеони талдоо натыйжаларына негизделген болжолдоо моделин окутуңуз. Модель түрдүү долбоорлоо варианттарынын кернеони иштөө мүмкүнчүлүгүн чабыр аркылуу баалай алат, оптимизация циклин кыскартат жана долбоорлоонун эффективдүүлүгүн арттырат.

3.3 Оптимизациялык учурлардын салыштырмалуу талдоосу

4. Тиешелүү процессордордун иштетүү технологияларына тийгүүлөө

4.1 Кесүү процессорлору

• Хоббинг : Бул табигый жол менен циклоидтун өтүү эгри сызыгын түзөт, бирок аспаптын тозушу эгри сызыктын бүтүлүшүнө (мисалы, четки радиустун азайышы) алып келет. Иштетүү тактыгын камсыз кылуу үчүн аспаптын иштеги убактысын 300 деталден аз болушун көзөмөлдөө керек.
• Тешелерди шлифтоо анын өтүү эгри сызыктарын так аныктай алышы жана бетин жылтыратуусу мүмкүн. Бирок, материалдын чыдамдуулугун төмөндөткөн жөнөкөй күйүнө басым көрсөтүү керек жана беттик талаңдылыкты \(R_a\) 0.4 μm ден төмөн кармо керек.

4.2 Ысытуу процесстерин даярдоо

• Көмүртек менен дымкылдатуу жана суутуу : Катуулаштыруу катмарынын тереңдиги модулдун 0.2-0.3 чегине чейин болушу керек (модулдун наакты маанилерине ылайык келтирүү). Бетинин катуулугу HRC 58-62 аралыгында, ал эми ичинин катуулугу HRC 30-40 аралыгында болуп, бетинин тозууга каршы турушун жана ичинин эластиктүүлүгүн тең салыштыруу керек.
• Калдык керегин башкаруу : Териштирүү менен териштирилген калдык күч (-400дон -600 МПа чейин) түбүндө пайда кылып, иштөөдөгү керегинин бир бөлүгүн жок кылууга болот. Шул сыяктуу эле, төмөнкү температурадагы жашоо дарылары жана лазер шок угултуу калдык күчтү стабилдештирүү жана чыдамдуулук көрсөтүүнү арттыра алышат.

4.3 Бетинин бүтүндүгүн башкаруу

• Беттин тегиздиги териштирилген түбүнүн бетинин талаңдылыгы \(R_a\) 0,8 мкм.ден аз болуш керек. Бетинин тегиздиги беттик кемчиликтери себепчи микро-кереметти төмөндөтөт жана майлау майынын пленка түзүлүшүн жакшыртат.
• Беттик кемчиликтерди аныктоо : Ферромагниттүү материалдар үчүн магниттик бөлүкчөлөрдү текшөө, беттик кемчиликтерди аныктоо үчүн проникалоочу текшерүү жана ичинде кемчиликтерди аныктоо үчүн индустриялык СТ сканирование сыяктуу бузулуусуз текшерүү ыкмаларын колдонуп, тиштин тамырында жарылуулар же кошулуштар болбогонун камсыз кылыңыз.

Корутунду