125934 (Разработка технологического процесса изготовления шестерни ведомой заднего моста), страница 5

Сопоставляем совокупности признаков каждого из аналогов графы 4…9 табл. 5.7 с признаками ИТР графы 3 табл. 5.7. ИТР не попадает под действие патентов России, Германии и Японии.

Сверло спиральное патент России №2035270 обладает патентной чистотой в отношении России, Германии и Японии.

Экспертиза показала, что проверяемое сверло (действующий патент №2035270 России) под действие патентов Германии и Японии не попадает, следовательно, сверло спиральное по патенту России №2035270 обладает патентной чистотой в отношении стран проверки Россия, Германия и Япония.

Возможно изготовление и эксплуатация сверл спиральных по патенту России №2035270 и экспорт их в Германию и Японию.

6. Совершенствование техпроцесса на основе научных исследований

6.1 Проверка зацепления конической пары на контрольно-обкатном станке и регулирование формы, размеров и положения пятна контакта

Проверка зацепления конической пары

Для проверки пятна контакта [5] шестерня и колесо устанавливаются на контрольно-обкатном станке по номинальным осевым установкам А_МК и А_МШ при этом отсчитываемые на шкалах станка размеры А_ОК и А_ОШ должны быть взяты с учетом высоты буртов оправок Б_ОК и Б_ОШ (фиг. 6.1). Между зубьями в зацеплении должен быть боковой зазор.

Рис. 6.1

Если зуб шестерни нарезан толще требуемого, то при ее номинальном положении (размер А_ОШ) колесо может быть введено в беззазорное зацепление только при большем значении его осевой установки А’_ОК. Разность А_ОК=А’_ОК – А_ОК определяется по показанию шкалы контрольно-обкатного станка. Однако проверка зацепления в этом случае должна производиться при осевой установке колеса, а шестерня должна быть смещена в сторону увеличения осевой установки настолько, чтобы в зацеплении был необходимый боковой зазор. В этом положении на боковую поверхность зубьев колеса наносится тонкий слой краски (свинцовый сурик, разведенный небольшим количеством машинного масла) и после включения вращения шпинделей станка и легкого притормаживания шпинделя колеса определяется положение пятна контакта на сопряженных сторонах зубьев шестерни.

Рис. 6.2

Однако под влиянием различных неточностей при зубонарезании пятно контакта может оказаться не в нужном положении и могут появиться отклонения в его форме и размерах, что нарушает плавность работы, вызывает шум в зацеплении, а также приводит к неправильному поведению пятна контакта при изменении взаимного положения шестерни и колеса от деформаций под нагрузкой. Можно отметить следующие основные дефекты пятна контакта.

1. При номинальных осевых установках (монтажных расстояниях) А_ОК и А_ОШ пятно контакта не занимает нужного положения, а смещено в продольном или в поперечном или одновременно в обоих направлениях так, что выходит на край зуба у одного из торцов или на его головку, или ножку (фиг. 6.2, а). Работа передачи в этом случае при номинальных монтажных расстояниях будет невозможна.

2. Пятно контакта слишком узкое (фиг. 6.2, б), вследствие чего коэффициент профильного перекрытия становится мал, нарушается плавность зацепления и может иметь место повышенный шум при работе передачи.

3. Пятно контакта слишком широкое (фиг. 6.2, б), и имеется тенденция к разрыву пятна по высоте (мостовой контакт). При малейшем изменении взаимного положения шестерни и колеса (в особенности при изменении осевой установки шестерни) пятно выходит на головку или ножку зуба.

4. Пятно контакта слишком короткое (фиг. 6.2, г). Понижается нагрузочная способность передачи и уменьшается коэффициент продольного перекрытия. Если одновременно с этим сокращается высота, то уменьшается плавность зацепления и возникает шум.

5. Пятно контакта слишком длинное (фиг. 6.2, д). В этом случае при малейшем изменении взаимного положения шестерни и колеса пятно смещается на край зуба у наружного торца, т.е. повышается чувствительность передачи к небольшим погрешностям монтажа и деформациям под нагрузкой.

6. Пятно контакта располагается не вдоль зуба, а с перекосом по диагонали (фиг. 6.2, е). При такой форме пятна в зацеплении не участвует значительная часть рабочих поверхностей зубьев, нарушается плавность и появляется шум в зацеплении.

При изменении взаимного положения шестерни и колеса пятно смещается не вдоль зуба, а на его головку или ножку. Различают два типа диагональности контакта:

а) нормальная диагональность (перекос внутрь). Характеризуется тем, что пятно контакта на выпуклой стороне зуба шестерни идет с ножки зуба у внутреннего торца к его головке у наружного торца; на вогнутой стороне, наоборот, с головки зуба у внутреннего торца к ножке зуба у наружного торца. Нормальной диагональность называется потому, что именно такой тип перекоса пятна возникает от диагональности, вызываемой влиянием углов ножек зубьев шестерни и колеса, если эту диагональность полностью не устранить компенсирующими поправками, вносимыми в движение обкатки;

б) обратная диагональность (перекос наружу); перекос пятна в этом случае на каждой стороне зуба шестерни будет направлен противоположно тому, как это указано для нормальной диагональности.

На фиг. 6.2, е сплошными линиями показан перекос пятна при нормальной диагональности, а штриховыми линиями–при обратной.

1. Пятно контакта имеет нужные размеры, форму и расположение, но при изменении взаимного положения шестерни и колеса оно смещается не вдоль зуба, а с перекосом – на его головку или ножку (фиг. 6.2, ж).

2. При изменении взаимного положения шестерни и колеса пятно контакта смещается вдоль зуба, но его форма при этом претерпевает нежелательные изменения (фиг. 6.2, з).

Исправление этих недостатков пятна контакта производится путем повторного нарезания соответствующей стороны зуба шестерни с внесением в наладку станка дополнительных корректирующих поправок, определяемых по результатам проверки зацепления на контрольно-обкатном станке. Эти корректирующие поправки можно разбить на две группы: а) для изменения положения, формы и размеров пятна контакта, б) для изменения поведения пятна контакта.

6.2 Изменение положения, формы и размеров пятна контакта

Эти изменения пятна контакта осуществляются введением в наладку станка следующих систем дополнительных корректирующих поправок:

1) для смещения пятна в нужное положение,

2) для изменения формы и высоты пятна,

3) для устранения диагональности контакта,

4) для изменения длины пятна.

Следует иметь в виду, что все эти системы поправок не являются независимыми, а при введении поправок для воздействия на какой-либо один элемент пятна изменяются и другие.

Так, при введении поправок для смещения пятна может возникнуть диагональность контакта; при устранении диагональности происходит изменение формы, высоты и длины пятна; при изменении высоты (формы) пятна происходит изменение его длины и т.д. Поэтому назначение корректирующих поправок следует производить с учетом их влияния на все элементы пятна контакта. Знание всех свойств вводимых поправок и практическое их освоение облегчает регулирование пятна контакта и позволяет даже в сложных случаях добиться нужного результата не более чем за 2–3 повторных нарезания соответствующей стороны зуба шестерни.

Корректированием наладки зуборезного станка по результатам проверки зацепления на контрольно-обкатном станке можно удовлетворить самым высоким требованиям к качеству зацепления.

Смещение пятна контакта в нужное положение. Если пятно контакта не занимает нужного положения, то путем изменения осевой установки и гипоидного смещения шестерни на контрольно-обкатном станке оно смещается в требуемое положение.

Направление изменения осевой установки и гипоидного смещения приведено в нормативной документации. Величина этих поправок, при которых пятно занимает правильное положение, записывается.

Корректирование наладки зуборезного станка для смещения пятна в требуемое положение может производиться двумя способами.

1. Изменение осевой установки и гипоидное смещение на контрольно-обкатном станке переносятся на зуборезный станок с теми же абсолютными значениями, но с обратными знаками.

Этот способ смещения пятна контакта, дающий, как правило, хорошие практические результаты, рекомендуется применять при смещениях, не превышающих величину 0,01L. При больших величинах смещений использование этого способа может вызвать появление диагональности контакта. Поэтому при величинах смещений >0,01L рекомендуется применять второй способ.

2. Изменение осевой установки контрольно-обкатного станка пересчитывается в изменение передаточного отношения обкатки (число зубьев производящего колеса) зуборезного станка, а гипоидное смещение контрольно-обкатного станка пересчитывается в изменение положения резцовой головки на зуборезном станке (в угол спирали).

6.3 Изменение формы и высоты пятна

Необходимость в этом регулировании может возникнуть в тех случаях, когда вследствие неудачного выбора сочетаний поправок или номера резцов головки нарушается необходимое отклонение профильной кривизны. Вследствие этого пятно контакта может оказаться или слишком узким, или, наоборот, появится тенденция к разрыву пятна по высоте (мостовой контакт). Последний случай является особенно нежелательным, так как уменьшается длина пятна контакта. Надобность в изменении формы и высоты пятна может также возникнуть вследствие введения других корректирующих поправок в наладку станка.

Исправление формы и высоты пятна контакта производится изменением профильной кривизны путем одновременного введения в наладку станка гипоидного смещения, поправок передаточного отношения обкатки, осевой установки и др.

Необходимая величина гипоидного смещения устанавливается последовательными пробами (Е=2,5; 5,0; 7,5… мм).

Для упрощения переналадки станка в качестве исходной величины для расчета поправок может быть взято изменение передаточного отношения обкатки путем замены наибольшей ведомой шестерни гитары обкатки.

Мерой для оценки надлежащей ширины пятна контакта может служить его поведение при изменении осевой установки нарезаемой шестерни. В передачах автомобильного типа при изменении осевой установки на ±0,08 мм пятно не должно выходить на головку или ножку зуба.

Суммарная величина гипоидного смещения, вводимого для изменения ширины и формы пятна контакта, может достигать значений ±5…10 мм. Небольшие поправки для изменения высоты пятна могут не вызвать видимого изменения его формы и размеров, но они оказывают влияние на шум в зацеплении.

6.4 Устранение диагональности контакта

Расчет наладок станков по методике полностью учитывает устранение диагональности. Поэтому при проверке на контрольно-обкатном станке конических пар, нарезанных по этим наладкам, диагональность, как правило, не обнаруживается. Надобность в устранении диагональности может возникнуть только в случае ошибок или ее появления при введении других корректирующих поправок в наладку станка. Сочетание корректирующих поправок для устранения диагональности используются также для воздействия на поведение пятна контакта при его смещении под влиянием деформаций в результате приложения нагрузки.

Исправление диагональности может производиться тремя способами.

1. Изменением передаточного отношения обкатки в сочетании с изменением осевой установки и другими поправками.

2. Введением дополнительного гипоидного смещения в сочетании с изменением осевой установки и другими поправками.

3. Включением механизма модификации обкатки.

При каждом способе устранения диагональности изменяются также высота и форма пятна (условия сопряжения по профилю) и длина пятна.

При устранении первыми двумя способами диагональности нормального типа на обеих сторонах зуба шестерни пятно по длине сокращается, а по высоте расширяется. При устранении этими же способами диагональности обратного типа, наоборот, пятно по длине возрастает, а по высоте сокращается.

Количественно влияние каждого способа на диагопальность, длину и высоту пятна различно. Если для оценки величины вводимых поправок принять значение коэффициента изменения осевой установки А_Ш то при одинаковых величинах поправок (одинаковое значении А_Ш) при углах спирали = 30–40° изменение диагональности первым способов будет в 2–3 раза более ощутимо, чем вторым способом. С уменьшением угла спирали эффективность первого способа устранения диагональности по сравнению со вторым еще более возрастает.