Обработка зубчатых колес

История применения зубчатых колес начинается еще со времен Аристотеля. В современной технике трудно найти машину, механизм или прибор, где бы не применялись зуб­чатые колеса. Диаметры их изменяются от 3 мм до 7 м, а мо­дули равны 0,07—70 мм.

Основное назначение зубчатого колеса — передать кру­тящий момент от одного вала к другому или преобразовать вращательное движение в поступательное (зубчатое коле­со — рейка). Зубчатые колеса обеспечивают наиболее надеж­ную работу передач энергий от машины-двигателя к рабочей машине. У них постоянное передаточное отношение, небольшие габариты, они просты в обслуживании и имеют высокий к. п. д. Зубчатое колесо — самая массовая сложная деталь в современном машино- и приборостроении. Ежегодно изго­товляются миллионы зубчатых колес различных размеров из разных материалов.

Изготовляют зубчатые колеса литьем, методами копиро­вания, огибания, накатывания и гидроэкструзией.

Литые необработанные зубчатые колеса могут приме­няться только в тихоходных машинах. Обработанные зуб­чатые колеса первым применил в металлорежущих станках В. К. Нартов в 1709 г. В то время зубья обрабатывали по разметке вручную. Каждый зуб выпиливали напильниками.

Затем стали применять напильники, имеющие форму впадин зуба; профиль инструмента копировали с зубчатого колеса. Так возник метод копирования.

Для работы методом копирования можно применять фасонный резец и нарезать зубчатое колесо на строгальном станке, установив заготовку в делительной го­ловке. В этом случае нуж­но иметь самый простой и дешевый инструмент (ре­зец) и универсальное обо­рудование. Но этот способ малопроизводителен, а са­ми колеса получаются низ­кого качества.

Рис.9.9 Изготовление зубчатого колеса долбяком (метод обкатки)

Большая производитель­ность достигается при из­готовлении зубчатых колес с помощью многолезвийно­го инструмента — фрезы. Применяют дисковые и пальцевые фрезы, имею­щие

профиль по форме впадин с нужным модулем. Но и в этом случае производитель­ность недостаточна, а качество зубчатых колес низкое. Поэтому в массовом производстве метод копирования сейчас не применяют. На смену копированию пришел новый метод обработки зубьев — метод обкатки (огибания), (рис 9.9).

Метод обкатки не только повысил точность зуб­чатых колес, но и оказался более производительным и окон­чательно утвердил эвольвентный профиль зуба.

Чаще других инструментов в методе обкатки применяют долбяк — закаленное стальное зубчатое колесо, имею­щее для резания передний и задний углы. При нарезании колеса долбяк 1 (рис. 9.9) вращается, перемещается вниз (рабочий ход) и вверх (холостой ход) и совершает движение радиальной подачи; заготовка 2 осуществляет движение круговой подачи навстречу вращению долбяка. Цикл нарезания колеса на полную глубину занимает 2—4 оборота заготовки.

При нарезании зубчатых колес червячными фрезами (рис. 9.10) станок настраивают так, чтобы за один обо­рот фрезы / заготовка 2 поворачивалась на один зуб (при однозаходной фрезе). Производительность чер­вячной фрезы выше, чем долбяка или рейки, до­стигается наибольшая точность зубчатых колес, но шероховатость поверхнос­ти зубьев несколько выше.

Рис.9.10 Обработка червячной фрезой (метод обкатки)

Наша промышленность выпускает зуборезные станки, работающие автоматически и полуавтоматически. Выпуска­емые станки делятся на зубодолбежные марок 512,5Б12, 514, 516 и т. д. и зубофрезерные марок 532, 5В32, 5В31 и др.

Недостатки эвольвентных зубчатых колес привели к по­искам принципиально новых систем зацепления. Советский ученый, лауреат Ленинской премии, доктор технических наук М. Л.Новиков в 1955 г.создал зубчатые колеса с круговинтовой, или точечной, системой зацепления.

Зубчатые колеса с зацеплением М. Л. Новикова изготов­ляют на обычных зуборезных станках специальными чер­вячными фрезами.

Изготовляют зубчатые колеса из углеродистых сталей Ст5, Об, 35, 45, 50, 50Г и т. д., легированных сталей 12ХНЗ, 15Х, 20Х, 35Х и т. д., стального литья, серого чугуна 24 15-32, СЧ 18-36, СЧ 21-40, неметаллических материалов— текстолита, капрона и др.

6.2 Обработка резьб.

Резьбовые соединения относятся к группе разъемных соединений, т. е. таких, которые допуска­ют разборку машин и механизмов без повреждения деталей. Применяют такие соединения для удержания деталей в оп­ределенном положении, устранения возможности перемеще­ния и обеспечения плотности стыка соединяемых деталей. Резьбовые изделия — это винт, болт, шпилька и гайка. В машинах и приборах часто встречаются такие узлы, в кото­рых резьба выполняется непосредственно на одной из сое­диняемых деталей, что исключает гайку.

По форме профиля витка резьба бывает: 1) метрическая; 2) трапецеидальная (с равнобокой трапецией); 3) упорная (с неравнобокой трапецией); 4) ленточная (для грузовых винтов); 5) круглая.

Резьбы бывают однозаходные и многозаходные. Для однозаходной резьбы шаг Р и ход I совпадают. Для многозаходных резьб / = пР, где п — число заходов.

Резьбы обрабатывают: резьбовыми резцами – точные и специальных профилей, метчиками – резьбы обыкновенной точности на внутренних поверхностях отверстий, плашками – резьбы обыкновенной точности на наружных цилиндрических поверхностях.

Дата добавления: 2015-08-27