Артоболевский И.И. - Теория механизмов и машин (1073999), страница 92
Текст из файла (страница 92)
По оси ординат отложены удельные скольжения д) и бу. Участки кривых 6) и д(, расположенные выше оси абсцисс, относятся к головкам зубьев, а участки ниже оси абсцисс — к ножкам зубьев. Рис. тт.)7. Диаграмма удельного скольжения зубьев зубчвтои иередачи: а) диаграмма для внешнего ваиеиления; б) диагрзмма для внутреннего заиеилення Чтобы избежать больших потерь иа скольжение профилей и уменьшить их износ, ак) ивная линия зацепления а!) (рис. 22.17, а) должна располагаться в зоне относительно малых коэффициентов скольжения.
Эта зона на рис. 22.17, а заштрихована. На рис. 22.17, б аналогичные кривые построены для внутреннего зацепления. Кривая 2 изображает изменение коэффициента скольжения Юу внешнего колеса внутреннего зацепления. й 102. Некоторые сведения по методам обработки эвольвентных профилей зубьев 1'. В данном параграфе мы рассмотрим в самых общих чертах методы нарезания зубчатых колес, так как этот вопрос тесно связан с теорией профилирования зубьев. Зубчатые колеса с эвольвентным профилем зубьев обычно нарезаются на специальных зуборезных станках двумя методами: 1) методом копирования и 2) методом обкатки.
Метод копирования состоит в том, что по чертежам тщательно построенных профилей зубьев изготавливается дисковая фреза (рис. 22.18). Режущая кромка фрезы имеет очертание впадины между зубьями. Вращаясь, фреза перемещается в направлении боковой образующей зуба.
За каждый ход фрезы вдоль оси ко. 2 1юк методы оврдвотки эвольвентных проэилея зивьев 44у Рие. 22.18. Дноновая Фрезе для наре- заная зубьев методом копирования Рие. 22.19. Нарезаное зуева. того колеса дисковод фрезой совершает поступательное движение параллельно оси х — х наре. заемого колеса Т (рис. 22.21). Одновременно долбяку и колесу сообщается вращательное движение с тем же отношением угловых скоростей, как если бы долбяк и колесо находились в зацеплении.
Практически процесс долбления происходит не непрерывно, а имеет ряд последовательных операций, состоящих в движении долбяка вверх и вниз, поворота нарезаемого колеса и т. д. Но все эти движения строго согласованы о кинематическими соотношениями, определяющими долбяк и колесо как два колеса, находящихся в зацеплении. Тогда профиль нарезаемого зуба получается как огибающая всех положений режущей кромки долбяка (рис.
22.22), т. е. инструмент как бы обкатывает нарезаемое колесо. Особенность этого способа заключается в том, что он позволяет нарезать по методу обкатки колеса с внутренним зацеплением (рис. 22.20), 2'. Так как для любого зубчатого колеса может быть спроектирована сопряженная с колесом рейка (см. 9 99, 4'), то, вместо колеса-инструмента, может быть в качестве инструмента использована также и рейка, которая называется инструментальной рейкой. Рейка совершает в вертикальном направлении возвратно- поступательное движение, параллельное оси нарезаемого колеса леса получается нарезанной одна впадина.
По прохождении всей впадины фреза возвращается в исходное положение. После этого нарезаемое колесо поворачивается на величину угла р = 2пгг, где г — число зубьев нарезаемого колеса, и процесс повтоояется. На рис. 22.!9 показан процесс нарезания колеса дисковой фрезой. Мегпод обкаптки заключается в том, что режущему инструменту и заготовке сообщают то относительное движение, которое имели бы два зубчатых колеса, находящихся в правильном зацеплении. В таком случае режущий инструмент должен представлять собой также зубчатое колесо, т. е. колесо-инструмент может быть сделано в виде колеса или рейки, На рис.
22.20 показано такое колесо-инструмент, которое носит название долбяда. Долбяк)т бйй У . 22. бННтйй ПДоьэтН22 йрбЧДУЫуб Рис. 22.22. Последовательные отпоем. Рис. 22.23. Нареэание зубчатого тельные положения зуба долбяка при иа. колеса зубчатой рейкой резании Рмс. 22.24. Последовательные положения Рис. 22.2б. Червячная Фреев зубьев рейки прм иарезаиии зубчатого колеса Рис. 22.20. Нареззние долбанем колеса с виутреииими зубьями Рас, 22.2 Н К вопросу н иаретэним зуб. чатого колеса долбяиом $102.
МЕТОДЫ ОВРАВОТКИ ЭВОЛЬВЕНТНЫХ ПРОФИЛЕЙ ЗУВЪЕВ 449 (рис. 22.23). Заготовка имеет двойное движение в горизонтальной плоскости. Вращаясь вокруг своей оси, она одновременно перемешается вдоль рейки (рис. 22.24). Таким образом, заготовка осуществляет движение колеса относительно рейки, и профили зубьев нарезаемого колеса получаются процессом обкатывания. Весь указанный процесс изготовления выполняется на специальных зуборезных станках. 3'. Вместо инструментальной рейки можно применять червячную фрезу (рис. 22.25), профиль которой может быть получен нз рейки. В самом деле, если провести сечение червячной фрезы плоскостью, содержащей ось фрезы, то в сечении мы получим рейку (рис. 22.26).
Таким образом, профиль червячной фреды Ряс. 22.20. Осевое сечение чер- вячной френи Рис. 22.21. Нвреввнне вуйчвтого иолесе червячной фревой может быть получен путем перемещения рейки по винтовой линии с некоторым постоянным углом подъема. Обычно угол подъема у не превышает 5'. При однозаходной фрезе за каждый оборот фрезы вокруг своей оси заготовка поворачивается на угол, вмещающий один зуб и одну впадину.
Одновременно с вращением червячная фреза имеет еще поступательное движение подачи параллельно оси колеса. Процесс нарезания показан на рис. 22.27. Фреза устанавливается в плоскости колеса под углом у, равным углу подъема (рнс. 22.26). Из рассмотрения приемов нарезания методом обкатки следует, что в основе этих приемов нарезания лежат свойства зацепления рейки с колесом или колеса с колесом. 4'. В последнее время получает распространение новый метод изготовления колес, называемый методом накатки. Инструментом служит зубчатое инструментальное колесо (рис. 22.28). Пусть инструментальное колесо имеет ги зубьев модуля т. Требуется из заготовки получить зубчатое колесо с числом зубьев гй 15 И. И Артоьолеесний лчв гл. гк синтез плоских зз зчлтых механизмов того же модуля т.
Для этого необходимо обеспечить относителт нос движение инструментального колеса и заготовки с передаточным отношением, равным и„, = — сь,/в„— з,/хм (22.51) где в, и а„— угловые скорости заготовки и инструментального колеса. Если материал заготовки достаточно эластичен, то инструментальное колесо выдавит, или, иначе говоря, накатает на заготовке требуемое число зубьев модуля т. С точки зрения кинематики можно одно из колес остановить, тогда второе будет обкатывать первое или вращать оба колеса, но с угловыми скоростями, удовлетворяющими условию (22.5!).
ьь Накатка может происходить в холодном или нагретом состояниях заготовки в за- Ф висимости от пластических свойств ее материала. В настоящее время этим способом обрабатывают мелкомодульные зубчатые а колеса. Преимуществом этого метода яв- ляется то, что одним и тем же инструс ментальным колесом можно накатывать колеса с любым числом зубьев общего модуля т. Для этого только должно удовлетворяться условие (22.51). 5'. Из рассмотрения различных метоннструментальнмы колесам дов изготовления зубчатых колес эволь- вентных профилей нетрудно видеть, что профиль зуба всегда состоит из двух частей: эвольвенты и переходной кривой, называемой галтелью, от эвольвенты к окружности ножек. При правильно спроектированной и изготовленной передаче активная часть зуба, т. е.
тот участок профиля, который входит в зацепление с профилем сопряженного колеса, всегда находится на эвольвентной части профиля. Очертание переходной кривой на передачу движения влияния не оказывает. Все расчетные зависимости значительно проще проводить, если рассматривать нарезанне колес реечным инструментом, в основе которого лежит стандартная инструментальная рейка, причем эвольвентная часть зуба не зависит от того, каким инструментом колесо будет нарезано.
Если колесо будет нарезано долбяком, имеющим к тому же различные степени износа, то прн этом могут оказаться несколько отличными от расчета по рейке размер радиуса ножек колеса и форча переходной кривой. Однако отклонение этих параметров не влияет на качество передачи и обычно лежит в пределах допусков. Размер радиуса ножек при этом дается на чертеже как услбвпый, только для справок.
Эта хге методика может быть применена и для внутренней передачи несмотря на то, что для колеса с внутренними зубьями з гбз подрезднив прожилки зуаьвв зацепление колеса с рейкой невозможно, так как рейка должна находиться внутри тела зуба колеса. Однако можно проводить проектирование профиля впадин между зубьями по их условному теоретическому зацеплению с инструментальной рейкой. й 103. Подрезание профилей зубьев 1'.
При производстве зубчатых колес по методу обкатки в некоторых случаях получается, что головки режущего инструмента врезаются в ножки зубьев нарезаемого колеса. В результате этого ножки зубьев нарезаемого коз леса оказываются как бы подрезанными (рис. 22.29), откуда и само явление получило название подрезания. При подре- Рпс. 22.29. Зубчатое колесо с подрезапаыпк позккапп зубьев Рпс.
22.2б. К вопросу о подрезанав зубьев зубчатого колеса заиии ножки зубьев ослабляются. Кроме того, при этом срезается часть эвольвенты, образующей профиль ножки зуба. Поэтому подрезание. является нежелательным при изготовлении зубчатых колес. Выясним вопрос о том, в каком случае будет иметьместо явление подрезания.
Явление подрезания объясняется тем, что эвольвента является кривой, ограниченной с одной стороны начальной точкой, которая, как известно, располагается иа основной окружности. Если представить себе зацепление двух эвольвент, скрепленных двумя основными окружностями, вращающимися вокруг двух неподвижных центров О, и О, (рис. 22.30), то при непрерывном зацеплении точка касания будет перемещаться по одной из эвольвент, удаляясь от начальной точки. Наоборот, по другой эвольвенте точка соприкасания будет перемещаться, приближаясь к начальной точке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
