Frol_263-391 (1074094), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Параметры эквивалентной цилиндрической передачи имеют дополнительный индекс ех Каждое вз зубчатых колес такой передачи называют экеиеалентньии цилиндрическим зубчатым колесом с чнслами зубьев г.„и г.„в отличие от чисел зубьев гз и гг на коничажих колесах. Связь между числами зубьев г и аго илн за и х„„легко устано- вить при рассмотрении размеров концентрических окружностей ко- нического н эквивалентного цилиндрического колес: О,Ы„О,5т,г, г„„,= — — '= * '=0,5ав,х„о; согда соаог 0,53гг 0,5т,аг ооааг ого аг Внешний окружной модуль ал„соответствующий расстоя- нию между одноименными профилями соседних зубьев по дуге концентрической окружности конического колеса на внепщем торце, равен модулю эквивалентной цилиндрической передачи.
Поэтому числа зуба~в х.гг и х.о можно выразить соотношениями хгг1 гггсоа~1 аагг зхггаж~а В общем случае числа х„гг и г.,г являются дробнымн и в процессе расчета не окрупппотся, а вычисляются с точностью до 0,01. Передаточное отношение эквивалентной цилиндрической пере- дачи определяется следующим соотношением: г гг гг/сггглг и гг= игг гси гг/согсг ссгс (15.8) гг сг х,„г= г сов сг сов'д, ссгЬ сои~// (15.9) где /1„— угол наклона средней линии зуба, соответствующий внешнему, среднему, внутреннему или другим расчетным нормальным сечениям зуба конического зубчатого колеса. Геометрия боковых поверхностей и профилей зубъев теснейшим образом связана с технологией изготовления конических колес.
Способ копирования фасонного профиля инструмента для образования профиля на коническом колесе не может быль исполъзован, ибо размеры впадины коиичажого колеса изменяются по мере приближения к вершине конуса. В связи с этим такие инструменты, как модульная дисковая фреза, пальцевая фреза, фасонный шлифовалъный круг, могуг использоваться только для черновой прорезки впадин или для образования впадин колес не вьппе В-й степени точности. Для нарезания более точных конических колес используют способ обкатки в станочном зацеплении нарезаемой заготовки с воображаемым лраизеодли/им колесом. Боковые поверхности производящего колеса образуются за счет движения режущих кромок инструмента в процессе главного движения резания, обеспечивающего Угол зацепления а„„„эквивалентной цилиндрической передачи, радиусы г,.„, и г „, окружностей вершин, радиусы гд„, и гд„, окружностей впадин (рнс.
15.б) рассчитывают по формулам, аналогичным выведенным ранее для цилиндрических эвольвентных передач. При расчете конических передач с криволинейной линией зуба (см. рис. 15.3) эквивалентная цилвндрическая передача является не прямозубой, а имеет винтовые зубья. Поэтому профили зубьев рассматривают в соответствующих нормальных сечениях.
Прямозубое цилвндричвжое зубчатое колесо, размеры н форма зубъев которого в главном сечении практически идентичны размерам и форме зубьев конического зубчатого колеса с тангенциальными и линейными зубьями в сечении, нормальном к средней ливии Д' а, назывмот биэкеиеалеювным иилиндрическим колесом, число эубъев которого обозначают е (соответственно хиа и е.„г). С достаточной для практических расчетов точностью коэффициент формы зубъ~ таких конических колес оценивают по аналогви с биэквивалентным цилиндрическим колесом, число зубъев которого срезаыие припуска.
Преимуществеыыое распространение получыли инструменты с прямо- го-а,„„ линейным лезвием. При прямолынейном главном двыже- $ -зз зззец ныи прямолинейное лезвие об- мР-~~ ъп„ разует плоскую нроизводяиОзо тон нов ерхностль. Такая поверхыость ые может образовать 1 и~ эвольвеытыую коническую по- 1ь =за верхи ость со сферическими эвольвеытными профилями. зюОЮФ Получаемые сопряженные ко- ~'З ыические поверхности, отличающиеся от звольвеытных конических поверхностей, ыазывают кеазизвольвентными (по старой ° М терминологии — октоыдальвыми). Феи Производящие колеса могут быть плоскимы с д„.,=90' - — 3- (рис. 15.7, а, б) или плосковершинвыми с 8„..=90' — Ог„,~ (рис.
15.7, в) при одном и том Ряс. 15.7 же угле д„м при вершине аксоидного конуса станочного зацепления. В первых двух случаях образуемые квазвэвольвеитвые конические колеса будут сопряжею1ыми, ибо производящие пло1жие колеса образуют совпадающую пару, у которой боковые производящие поверхности зубьев могут совпадать при наложении во всех своих точках (как отливка и форма или шаблон и контршаблон). Однако станок, реализующий схему станочного зацеллевия по рис.
15.7, а, должен иметь поворотные направляющие, допускающие установку резцовых направляющих под углом (90' — дг м), где дг ~ — угол ножки зуба нарезаемого колеса в станочном зацеплении. Это усложняет конструкцию станка и используется ограниченно. В случае движения резцов без учета угла О~„м (рис. 15.7, 6) высота ножки зуба по мере приближения к вершине конуса остается ыеизма1ной, что ослабляет зуб и приводит иногда к подрезу ножки. Большинство моделей станков использует ллоскооериаоаюе производли1ее колесо, у которого вершины зубьев расположены в цлоскости, а угол аксоидного конуса в станочном зацеплеыив рассчитывается с учетом угла 0~„., ножки зуба нарезаемого колеса.
Два плосковершиыыых колеса не образуют совпадающую производящую пару, в поэтому нарезаемые квазиэвольвентыые колеса будут збз несопряжевными. Эти погрешности обычно являются незначительными и ими обычно пренебрегают. Расчетная схема, приведенная на рис. 15.8, позволяет на базе станочного зацепления конического колеса с провзводжцим плоско- вершинным колесом перейгв к зквивалевтному станочному зацеплению с теоретическим всходным контуром. Исходный контур, совпадающий с реечным контуром, принятым в качестве базового для определения теоретических форм н размеров зубьев конических колес, регламентирован по ряду параметров: а =20; Ь,'= 1,2; с' = 02; р~(0,3.
Однако с учетом особенностей методов нарезания зубьев эти параметры можно изменять в пределах использования стандартного инструмента Так, например, можно допускать неравенство толщины зуба н ширины впадины по делительной прямой за счет относительного расположения соседних резцов; ве требуется строгого соответствия номинального модуля резцов модулю нарезаемого колеса.
Внешний модуль может быть нестандартным и даже дробным. Можно изменять угол а за счет наклона резцов. Расчет парамеирое конической лередачи проводят в такой последовательности 1,рис. 15.8): число зубьев плоского колеса при Х=90' 1 вшх (15.10) (15.11) внешнее конусное расстояние Я =0,5в,г,; (1 5.12) ширина зубчатого венца Ь<О,ЗЯ„или Ь<10юи„коэффициент ширины зубчатого венца И„=Ь!Я,=02 —:О,Ъ; угол целительного конуса агс'8 (зш ~/(язв + соя ~)» — М при Х =90' г х >х, - =1,068-0,058к /созБг; (15.16) козффициент изменения расчетной толщины зуба исходного кон- тура хп =0,03 — 0,008 (г /гд — 2,5); х, = — хко (15.17) Расчета параметров зубчатых колес проводят по следугопшм расчетным формулам, вывод которых основан на расчетной схеме (рис.
15.8): внешняя высота головки зуба Ь„,=(Ь,'+хд)гл„. Ь„~=2Ь,'т,— Ь„„(15.18) шишняя высота ножки зуба Ьги=Ь~~2+с ш» ~~2=Ь»1+с ш» (15.19) внешняя высота зуба (15.20) внешняя окружная толщина зуба г ~=(0 5я+2хз 18п+х г)т; за=язв з ь (15.21) угол ножки зуба Ол = ~8(ЫЮ; Вл ахс18 (Ьг 2/Л ) угол головки зуба зп Б,=агсгй(г,Щ; (15.15) козффициент смещения исходного контура х =0 —:0,6 в зависимости от числа зубьев г, н передаточного отношения передачи; В <Вл В 2<Вл угол конуса вершин Ь.,=Ь,+В.„Ь =Ь,+В.„.
(15.2Я угол конуса впаднн Ьл =Я Вл' дл= Ьг-Вл' внешний делительный днаметр 2/„=т,гд, 21,2=2п,гг; внешней днаметр ве1кпнн зубьев 2/ е2 = 2ун+ 2Ьаа2 соз Б21 4ег = Иа+ 2Ьааг созог (1528) При троверке кечесл2еа гаНеддледядя по геометрическим показателям рассчнтывают козффнцнент е, торцевого перекрытня, внешянно окрувшу2о толщвну зуба г„на поверхностн вершнн н проверядот отсутствне подрезання зуб~~~ с нспользованнем зквнвалентного цнлнндрнческого зацепления. Рехомендуемые значения показателей следующие: козффнцнент торцевого перекрытия е,~~1,3; относательная окружная толщина зуба на поверхности вершин г =г /222,)0,3 — при однородной структуре металла; г' 220,4 — прн поверхностном упрочненнн зубьев. При выборе исходиых данных учитывают заданное передаточное отношенве ад 2 и его допустимое отклоненне в связи с тем, что числа зубьев — целые числа.
Рекомендуепж числа зубьев колес назначать в пределах от 12 до 100. Для прямозубой конической пары передаточные отношения реХОМЕНДУЕтек НаЗНаЧатЬ: адг<5 — ДЛЯ ЗаМЕДЛЯЮЩЕй, 2222>0,35— для ускоряющей передач. Межосевой угол Х назначают в пределах от 10 до 170', для ортогональной передачи его назначают равным 90'. Параметры исходного контура стандартизованы. На рнс. 13.8 онн приведены в соответствии с ГОСТ 13754 — 81.
Коэффнцнент ширины зубчатого колеса /дм=Ь/Я„, рекомендуется выбирать в пределах 0,2 — 0,8. г'величение длины зуба за эти пределы на прахтнхе прнводнт к краевому контакту зубьев вследствне погрешностей монтажа н деформаций их под нагрузкой, т. е. не приводит к повьппенню несущей способностн передачи. Прн проектировании быстроходных передач, работающих прн переменных нагрузках, числа зубьев г н г должны быть взаимно простыми числами, т. е. не иметь общих делителей.
Если передача Х гж работает при постоянной нагруз- % ке и умеренных линейных скоро- з 2~ стяг, то стремятся к тому, чтобы числа гз и гз были бы кратны друг другу, йли ймели возможно большее число общих делителей, что ф способствует ускоренной приработке рабочих поверхностей зубьев. Прн расчете соосных коничес- Рис. 15.9 ких передач необходимо согласовывать числа зубьев, углы их начальных конусов и углы между осями. Например, для планетарного механизма с коническими колесами, схема которого изображена на рис. 15.9, должны выполюпъся следующие соотношения: ~зз+ ~зз — 100 * Ф С ашХзз ~~Д~+~Хп з1аХзз тйд,= зз1зз+еозХзз решая эти соотношения совместно, получают соотношение для межосевого угла Х,з: созХзз=(г~ — г )/(2г ).