Цилиндрические прямозубые шестерни

Цилиндрические косозубые шестерни

 

 

Конические прямозубые шестерни

Конические шестерни с круговым зубом

 

 

Конические шестерни из нержавеющей стали

Червячные зубчатые передачи

 

 

Изготовление зубчатых колес

Вал-шестерни

           

Введение номерной поправки и одномерный способ нарезания

Простейшим способом осуществления номерной поправки является применение номерных резцов, имеющих несимметричный профиль. Такой способ оправдывает себя при крупносерийном и массовом производстве и вовсе неприемлем для мелкосерийного производства ввиду необходимости применения весьма широкого ассортимента резцов. Хорошим методом мелкосерийного производства является применение равновысоких зубьев. Однако это не всегда возможно как по конструктивным, так и по производственным соображениям, поэтому необходимо найти способы нарезания конических зубчатых колес с нормально понижающимися зубьями без применения номерных резцов.

Простым способом введения номерной поправки при нарезании является наклон шпинделя резцовой головки на угол, равный поправочному углу Δα. Этот способ не требует особых пояснений. Устройство для наклонения инструментального шпинделя имеют далеко не все станки, а следовательно, практически необходим способ нарезания, осуществимый на любом станке данного назначения. Таким способом является рассматриваемый ниже однономерный способ нарезания.

При однономерном способе нарезания колесо нарезается двусторонним способом с определенным разводом резцов или односторонним поворотным способом, но при этом применяются резцы любого номера, имеющегося в наличии, лишь бы разность между фактически применяемым номером резцов Nф и теоретическим номером резцов N0 была не более 10. Несколько забегая вперед, заметим, что лучшие результаты получаются, если фактически применяемый номер резцов больше теоретически требуемого, так как при этом уменьшается диагональность контакта. Обычно применяются резцы Nф=71/2, как наиболее универсальные.

Нарезав колесо резцами с номером, отличающимся от теоретически требуемого, получим на колесе несколько несимметричный профиль зуба. Величина этой несимметричности весьма мала, так что форма зубьев практически не изменяется, а прочность их не претерпевает никакого изменения. Однако просто пренебречь номерной поправкой нельзя, так как при этом нарушились бы условия зацепления сопряженных шестерни и колеса. Поэтому при нарезании шестерни необходимо позаботиться о том, чтобы сопряженные профили зубьев правильно сцеплялись между собой. Если, например, на вогнутой стороне зуба колеса угол увеличился, а на выпуклой настолько же уменьшился, то при нарезании шестерни надо увеличить угол зацепления на выпуклой стороне ее зубьев и уменьшить на вогнутой.

Изменить угол зацепления нарезаемого зубчатого колеса по сравнению с углом зацепления инструмента можно путем изменения числа зубьев сменных шестерен на гитаре обкатки. Это изменение характеризуется условным (или расчетным) числом зубьев производящего колеса zм.

Изготовление шестерен однономерным способом, ведется по следующим уравнениям углов зацепления на вогнутой и выпуклой сторонах зубьев колеса:

αек=α—(10Nф—10N0)=α—10 (Nф—N0);

αik=α+(10Nф−10N0)=α+10(Nф—N0)

Если обозначить разность углов зацепления через Δαф, а разность номеров резцов — через ΔN, то Δαф=10ΔN и соответственно αек=α—Δαф; α=α+Δαф. Углы αек и α будут истинными углами зацепления на соответствующих сторонах зубьев колеса в нормальном сечении. Такие же углы зацепления должны получиться на сопряженных сторонах зубьев шестерни; это значит, что для вогнутой стороны зубьев шестерни угол зацепления должен быть равным α, а для выпуклой αек. Соответствующие углы в торцовом сечении будут αsiк и αseк. Инструмент с номером Nф, с помощью которого надо получить указанные углы зацепления, будет иметь в том же торцовом сечении для вогнутой и выпуклой стороны зубьев шестерни значения αseк и αsiк.

Теперь можно определить число зубьев производящего колеса:

а) для вогнутой стороны зубьев шестерни

zме=zc cos αseк/cos αsiк=zс cos (αsiк—2Δαs)/cos αsiк; (8.24)

б) для выпуклой стороны зубьев шестерни

zмi=zc cos αsiк/cos αseк=zc cos (αseк+2Δαs)/cos αseк (8.25)

В этих уравнениях отношение косинусов можно обозначить через Се и Ci и представить в следующем виде для вогнутой стороны зубьев шестерни:

Се≈1+2Δαs tg αsiк≈1+2Δαф tg α/cos β cos β≈1+2Δαф tg α/cos2 β, (8.26)

а для выпуклой стороны аналогично

Ci≈1—2Δαs tg αseк≈1—2Δαф tg α/cos2 β (8.27)

Введем обозначение

К=2Δαф tg α/cos2 β,

где угол Δαф выражен в радианах.

Этот угол можно выразить через ΔN:

Δαф=10ΔN/3440=ΔN/344 (8.28)

Величину К можно выразить как

К=ΔN tg α/172 cos2 β (8.29)

Теперь формулы для определения числа зубьев производящего колеса можно представить в следующем виде:

zмш=zc(1±K); (8-30)

верхний знак — для вогнутой, а нижний для выпуклой стороны зубьев шестерни.

Колесо нарезают обычным способом, т. е. zмк=zc.

Изменение передаточного отношения кинематической цепи вызывает небольшое изменение угла спирали, которое можно определить из фиг. 150.

(фиг. 150)

Изменение передаточного отношения кинематической цепи обкатки равносильно изменению угла призводственного начального конуса φ, который становится равным φ’, причем

sin φш≈L/R cos φш=1/iм,

sin φ’ш≈L/(R+ΔR) cos φш=1/i’м,

sin φш/sin φ’ш=R+ΔR/R=1+ΔR/R=i’м/iм=zмш/zc

Определив из этого уравнения ΔR, получим

ΔR=R(1—zмш/zc)=L tg φш(1—zмш/zc)=±КL tg φш;

верхний знак — для вогнутой, а нижний для выпуклой стороны зубьев.

Из фиг. 150 следует, что величина изменения угла спирали

tg Δ’β=ΔR tg αs/L=ΔR/L·tg α/cos β

Ввиду малости угла Δ’β можно считать tg Δ’β=Δ’β. Зная это и подставив значения ΔR из предыдущего уравнения, получим

Δ’β=±К tg φш tg α/cos β (8.31)

Зная угол Δ’β, можно определить соответствующее изменение ΔU радиальной установки U. Изменение угла спирали равносильно повороту радиуса резцовой головки вместе с центром вращения А вокруг точки Р на угол Δ’β. При этом центр резцовой головки переместится из точки А в точку С, а отрезок ОС будет новой радиальной установкой, причем ОС≈ОА—АВ или

U=U0—ΔU (8.32)

В треугольнике ABC угол CAB приблизительно равен q—β. Кроме того,

АВ=AС cos (q—β)≈Δ’β ru cos (q—β)

Подставив сюда значения Δ’β, получим

ΔU=±К (ru tg α tg φш/cos β)  cos (q—β); (8.33)

верхний знак для вогнутой, а нижний — для выпуклой стороны зубьев шестерни. Значения К даны в табл. 45.

Таблица 45. Значения К=ΔN tg α/172 cos2 β при α=20°

Согласно сказанному выше, изменение передаточного отношения кинематической цепи обкатки приводит к изменению диагональности контакта. В рассматриваемом нами случае величина С для вогнутой стороны зубьев равна Се, а для выпуклой — Сi [см. уравнения (8.26) и (8.27)]. Если мы хотим устранить эту диагональность при помощи изменения конуса обкатки, то нужно определить соответствующее смещение ΔL0. Для вогнутой стороны зубьев шестерни

ΔL0=4 Δαф tg α tg β/cos3 β·L2/ru (1—ru sin β/L)

В этой формуле угол Δαф выражен в радианах, но его можно выразить и через ΔN, согласно уравнению (8.28); тогда

ΔL0=ΔN tg α sin β/86 cos4 β (L2/ru—L sin β) (8.34)

Проведение аналогичных выкладок для выпуклой стороны зубьев дало бы то же выражение, но с обратным знаком. Проанализировав направление поправок, можно заметить, что при Nф>N0 (т. е. когда величина ΔN положительна) суммарная диагональность уменьшается, а при Nф<N0 (величина ΔN отрицательна) диагональность увеличивается. Поэтому формула для определения суммарной поправки будет

ΔL=ΔL±ΔL0; (8.35)

знак минус для вогнутой, а плюс — для выпуклой стороны зубьев.

Дальнейший расчет наладки с исправлением диагональности контакта производится обычным способом, с той лишь разницей, что вместо ΔL берется величина ΔL. Если длина контакта окажется слишком малой, то потребуется применить односторонние резцовые головки.

Устранение диагональности контакта можно произвести и при помощи гипоидного смещения. Величину этого смещения можно определить из следующей зависимости, полученной путем подстановки значения К=1—С в уравнение:

Ем0=2КL sin β cos β=ΔN L tg α tg β/86 (8.36)

Величину Ем0, вычисленную по этой формуле, следует вычитать из абсолютного значения Ем.

НОВОСТИ КОМПАНИИ
  • Плиты нагревательные для гидравлических этажных прессов

    Для нагревания плит пресса внутри них высверлены по всей длине параллельные соединенные между собой каналы диаметром 15—25 мм. Сечение каналов выбирают расчетным путем в зависимости от вида и параметров теплоносителя и теплотехнических требований, предъявляемых к греющим плитам. Расстояние между каналами 50—100 мм. По способу разветвления и соединения каналов бывают потоки теплоносителя последовательные, параллельные и комбинированные. […]
  • Изготовление аналогов импортных деталей и узлов

    Компания «ИнженерЦентр» реализует программу импортозамещения. На основе современной производственной базы, предприятие готово произвести и поставить в Ваш адрес детали, запчасти, механизмы в сборе для любого импортного оборудования.