Виготовлення зубчастих коліс

На практиці використовують два основних методи виготовлення зубчастих коліс: копіювання і обкочування. За методом копіювання профіль ріжучої частини інструменту повинен збігатися з профілем западин між зубами, які нарізуються (інструментом для нарізання зубів, при даному способі служать модульні фрези (рис. 2.3, а і в), протяжки, стругальні або довбальні різці, шліфувальні круги тощо.).

Виготовлення зубчастих коліс методом обкочування (обгинання) застосовують значно ширше якнайпродуктивніше і точне. Метод обкочування полягає в тому, що ріжучому інструменту (наприклад, гребінці) і заготовці надають такий же відносний рух, який виникає при нормальному зачепленні колеса з рейкою. При нарізанні зубів цим методом ріжучі кромки інструменту, переміщуючись, займають відносно профілів зубів коліс ряд послідовних положень, вирізаючи метал між зубами і формуючи їх профілі. Евольвентні профілі зубів утворюються як обвідні ряду положень ріжучих кромок інструменту, що перекочується по профілю зуба.

а	б
в	г

Рис. 2.3. - Виготовлення зубчастих коліс копіюванням за допомогою фрез (а і в) та обкочуванням за допомогою довбача і гребінки (б і г): 1 – пальцева фреза; 2 – дискова фреза; 3 – довбач; 4 – гребінка.

Методом обкочування зубчасті колеса нарізають на спеціальних зуборізальних верстатах: гребінками (на зубостругальних (рис. 2.3, г)), черв'ячними фрезами (на зубофрезерних) і довбачами (інструментами, що мають форму зубчастого колеса – на зубостругальних верстатах (рис. 2.3, б)). Однією із переваг методу обкочування є те, що на зуборізальних верстатах, одним і тим же інструментом можна нарізати евольвентні колеса за будь-яке число зубів і за різною формою профілю зуба. При цьому форма і розміри зубів колеса, що виготовляється, визначається розмірами інструменту і його розміщенням відносно заготовки.

Рис. 2.4.. Вихідний і робочий контури інструментальної рейки

Для забезпечення сприятливих умов стандартизації виготовлення зубчастих коліс і їх взаємозамінності в передачах за основу стандарту прийнято вихідний контур, який є зубчастою рейкою із симетричними трапецієподібними зубами (рис. 2.4). Параметри вихідного контуру мають наступні значення: кут профілю а= 20 °; коефіцієнт висоти головки зуба - коефіцієнт висоти ніжки зуба , коефіцієнт радіального зазору в парі вихідних контурів ;коефіцієнт радіуса кривизни перехідної кривої ; коефіцієнт граничної висоти .

Робочий контур інструментальної рейки окреслюють по западинах вихідного контуру. Базова лінія вихідного контуру, на якій товщина зуба дорівнює ширині западини, називається його ділильною прямою. Ділильна пряма поділює зуб твірного контуру за висотою на дві рівні частини, а тому її часто називають середньою лінією. Відстань між однойменними профілями сусідніх зубів на ділильній або іншій паралельній їй прямій називають кроком (р)зубів вихідного контуру. Одним із основних параметрів контуру є модуль , який вимірюється в мм і регламентований відповідно за стандартами.

В залежності від розташування робочого контуру інструментальної рейки відносно заготовки (рис. 2.5), можна нарізати три різних варіанти зубчастих коліс: нульові, додатні і від'ємні.

а б в

Рис. 2.5 - Схеми нарізування зубчастих коліс: а – без зміщення; б – з додатним зміщенням; в – з від'ємним зміщенням

Зубчасті колеса називаються нульовими, або нормальними, якщо вони виготовлені без зсуву різального інструменту. Нульові зубчасті колеса отримують тоді, коли рейка встановлена так, що ділильна пряма (ДП) рейки є дотичною до ділильного кола майбутнього колеса (рис. 3, а), тобто коли відсутнє зміщення між ділильною прямою і ділильним колом.

Ділильним колом колеса називається таке коло, на якому крок зачеплення дорівнює кроку інструментальної рейки .

В нульовому колесі товщина зуба по ділильному колу колеса дорівнює ширині западини , а тому ; висота головки зуба , висота ніжки зуба .

1. Рейка встановлена так, що ділильна пряма відведена від ділильного кола на деяку величину тх (рис. 2.5, 6). У цьому випадку по ділильному колу зубчастого колеса, яке нарізується, буде обкочуватися не ділильна пряма (ДП), а пряма, яка називається початковою прямою (ПП) рейки. Відстань Ь=тх між ділильною і початковими прямими називається зміщенням рейки, а х=b/т - коефіцієнтом зміщення. Зміщення називають додатним, якщо рейку віддаляють від центра заготовки, тобто коли ділильна пряма і ділильне коло не перетинаються. При такому зміщенні висота ніжки зуба h_f менша, ніж у "нульового", на величину хт. Ширина зуба за ділильним колом більша, ніж у "нульового" і визначається за формулою: . Таке колесо називають колесом з додатним зміщенням або просто додатним.

2. Рейка встановлена так, що ділильна пряма (ДП) перетинає ділильне коло колеса (рис. 3, в), тобто рейка зміщена від номінального положення до центра заготовки. Таке зміщення називають від'ємним, а зубчате колесо – з від'ємним зміщенням або просто від'ємним. У таких зубчатих колесах висота ніжки зуба h_f більша, ніж у "нульового", на величину зміщення хт, а ширина зуба по ділильному колу - менша і дорівнює ширині западини рейки по початковій прямій (ПП), тобто .

Колеса нарізані зі зміщенням називають ще виправленими або коригованими. Коригування зубчатих коліс виконують з метою: запобігання підрізування ніжки зуба; зменшення зношування; підвищення міцності зуба.

Дата добавления: 2015-10-13