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

           

Нарезание конических зубчатых колес с круговыми равновысокими зубьями

Изготовление конических шестерен можно вести следующими способами: односторонним, двусторонним и односторонним поворотным.

При нарезании каждым из этих способов нарезаемое зубчатое колесо устанавливается по отношению к плоскости вращения люльки станка под углом его начального конуса, а стол смещается на высоту ножки зуба (фиг. 159, табл. 54).

(фиг. 159)

Таблица 54. Расчет наладочных данных станков для нарезания конических зубчатых колес с круговыми равновысокими зубьями

Примечание. При β=35° значения βе и   cos βi/cos β брать из графика. При двустороннем способе нарезания колеса развод чистовой головки рассчитывать по формуле

Wк=[π/2+τ—2(fn+c’n tg αn] mn

Такая установка заготовки позволяет точно воспроизвести принцип обкатки плоским производящим колесом. Мгновенная ось относительного движения между заготовкой и люлькой станка, совпадающая с образующей начального конуса, лежит в плоскости производящего колеса, перпендикулярной к оси вращения люльки. В связи с этим отпадает надобность в поправках профильных углов резцов и углов спирали, вводимых при нарезании шестерни с круговым зубом, и линии зуба на плоскости производящего колеса, описываемые вращающимися резцами, воспроизводятся на начальном конусе нарезаемой заготовки без искажения. На фиг. 160 показана конфигурация зубьев плоского производящего колеса соответственно каждому из перечисленных выше трех способов нарезания.

(фиг. 160)

В табл. 55 даны формулы для определения толщины зуба и ширины впадины в средней точке зуба, на внутреннем и на наружном торцах.

Таблица 55. Формулы для определения толщины зуба и ширины впадины

Значения.

λе=Le/L; λi=Li/L;

s’впк=Wк+2hнк tg α; ρск=sвпк—s’впк/L cos β

Поворот колеса для перехода от отработки одной стороны зуба к другой

ρ0к=57,296 ρск/sin φк

На основании этих данных определяется положение резцовых головок, различное для каждого способа нарезания, и проверяются величины разводов резцов применяемых головок.

При одностороннем способе нарезания (фиг. 160, а) положения оси резцовой головки Оив и Оип определяются из условия обеспечения заданного угла спирали в средней точке каждой стороны зуба как шестерни, так и колеса с учетом производящих радиусов резцов, профилирующих соответствующую сторону зуба.

В табл. 54 отклонение производящих радиусов резцов от среднего (номинального) радиуса головки учитывается поправками ΔRш и ΔRк (формула п. 12), а вызываемые ими отклонения в радиальных установках поправками ΔUш и ΔUк (формула п. 13).

В конических парах, нарезаемых односторонним способом, нормальная толщина зуба и нормальная ширина впадины как шестерни, так и колеса одинаково уменьшаются от наружного торца к внутреннему, но не пропорционально длине образующей начального конуса, как это имеет место в прямозубых конических колесах, а с некоторым отклонением от этой пропорциональности вследствие изменения угла спирали по длине зуба. Наименьшая ширина дна впадины будет у внутреннего торца шестерни. Условием прохождения резцов головки в этом месте определяется наибольший допустимый развод резцов головки. Формула п. 3 табл. 54 для проверки величины развода получена на основании фиг. 162, а для значения sвni из табл. 55 для внутреннего торца шестерни.

При двустороннем способе нарезания (фиг. 160, б) колеса положение резцовой головки назначается из условия обеспечения заданного угла спирали в средней точке впадины. Радиальная установка головки при черновом и чистовом нарезании рассчитывается по формуле (7.5), которая также приводится в табл. 54 (формула п. 10). Развод резцов чистовой головки определяется из условия обеспечения заданной ширины впадины в нормальном сечении в средней точке зуба. Развод резцов у черновой головки меньше, чем у чистовой на величину двустороннего припуска, оставляемого для чистового нарезания.

Впадина зуба колеса, нарезанного двусторонним способом, имеет постоянную ширину во всех нормальных сечениях, а толщина зуба в нормальных сечениях уменьшается от наружного торца к внутреннему более резко, чем у колеса, нарезанного односторонним способом. Углы спирали в средних точках выпуклой и вогнутой стороны впадины (точки Рв и Рн на фиг. 160, б) различны и отличаются от угла спирали в средней точке впадины на величину Δβ, которая, как следует из фиг. 160, б, имеет значение

Δβ=βн—β=Δβ’—Δβ”, (9.1)

где

Δβ’=Rкв—ru/L cos β=ΔRк/L cos β, Δβ”=(ΔRк/ru) tg β (9.2)

Шестерня к колесу, нарезанному двусторонним способом, нарезается односторонним способом для обеспечения углов спирали βв и βн соответственно на выпуклой и вогнутой стороне ее зуба. Для этого радиальные установки резцовой головки рассчитываются с учетом указанных поправок углов спирали и отклонений производящих радиусов резцов от среднего радиуса головки [формула (15), табл. 54]. Зуб шестерни при этом будет иметь во всех сечениях постоянную толщину, а ее впадина будет суживаться от наружного торца к внутреннему так же, как зуб парного колеса. Поэтому развод резцов головки для нарезания шестерни проверяют по сечению впадины на внутреннем торце (формула п. 13, табл. 54).

При одностороннем поворотном способе нарезание шестерни и колеса производят одной и той же двусторонней головкой, развод которой должен удовлетворять условию прохождения резцов в узкой части впадины шестерни. Радиальную установку при нарезании колеса рассчитывают так же, как и при нарезании колеса двусторонним способом. После первого, чернового прохода ширина впадины будет меньше требуемой. Поэтому обработку колеса производят в два-три прохода. При обработке в два прохода заготовка при втором проходе поворачивается из положения, занимаемого ею при первом проходе, на угол рк (табл. 55) в одну сторону, чем обеспечивается необходимая ширина впадины колеса, контролируемая замером толщины зуба в средней точке зубомером. При обработке в три прохода заготовка поворачивается перед каждым последующим проходом в разные стороны на угол 0,5рк. Шестерня к колесу, нарезанному односторонним поворотным способом, нарезается так же, как и шестерня к колесу, нарезанному двусторонним способом (формулы пп. 15—17, табл. 54).

У конических пар, нарезанных этим способом, впадина колеса и зуб шестерни будут несколько сужаться от наружного торца к внутреннему, но в меньшей степени, чем в парах, нарезанных односторонним способом.

Число проходов, необходимое для обработки каждого зубчатого колеса конической пары перечисленными способами определяется расположением резцов (разводов) на дне впадины на наружном торце.

Как следует, из фиг. 162, б, число проходов может быть вычислено в зависимости от принятого развода резцов W по формуле

nпрох=sвnе—2hн tg αn/W; (9.3)

sвne берется из табл. 55 в зависимости от способа обработки.

Выбор диаметра резцовой головки производится в зависимости от длины средней образующей нарезаемого зубчатого колеса с соблюдением условия

L/1,5<ru<1,5L (9.4)

Определяемая этим условием область использования каждой резцовой головки нормализованных диаметров представлена на фиг. 161.

(фиг. 161)

(фиг. 162)

Как следует из этой фигуры, конические шестерни с определенным значением средней образующей L могут обрабатываться одним из двух размеров головки — относительно большего и относительно меньшего диаметра. При применении двусторонних резцовых головок с нормальными величинами разводов (см. табл. 54) диаметр головки оказывает влияние на длину пятна касания: увеличение диаметра резцовой головки приводит к увеличению размера пятна касания по длине. Для передач с жесткой конструкцией валов и опор, которые мало деформируются под нагрузкой, можно допустить относительно большие размеры пятна касания по длине и, следовательно, их можно нарезать резцовыми головками относительно большего диаметра (ru>L). Для передач с нежесткими опорами и валами, сильно деформирующимися под нагрузкой, во избежание возникновения кромочного касания зубьев у наружного торца пятно касания должно быть относительно более коротким, для чего резцовую головку необходимо выбирать относительно меньшего диаметра (ru<L). При двустороннем и одностороннем поворотном способах предпочтительно применять резцовые головки меньшего диаметра (ru<L) для уменьшения заострений зубьев колеса.

При этом при нарезании колес крупных модулей двусторонними резцовыми головками пятно может получиться слишком коротким.

Если коэффициент длины пятна контакта, рассчитанный по формуле п. 4 табл. 54, слишком мал и нет возможности его увеличить применением головки большего диаметра, то для нарезания шестерни необходимо применить односторонние головки. Образующие радиусы этих головок (радиусы по вершинам резцов) определяются по формуле

Ru=ru±[0,5 Wк+L tg αn tg (γкш)—0,064 (ru cos β/Fb)2], (9.5)

где Wк — развод головки, нарезающей колесо;

F — желаемый коэффициент длины пятна контакта.

Знак минус относится к головке с наружными резцами для обработки вогнутой стороны зуба, а плюс — к головке с внутренними резцами, обрабатывающими выпуклую сторону зуба шестерни.

Поправка ΔUш в формуле п. 15 табл. 54 рассчитывается в этом случае по формуле

ΔUш=ΔUк—0,064 (ru—L sin β/U0) (ru cos β/Fb)2, (9.6)

Вторичное резание возникает при нарезании конических зубчатых колес с большим углом начального конуса и заключается в том, что резцы головки по выходе из обрабатываемой впадины могут вторично резать венец заготовки [нормально — при отсутствии вторичного резания — резцовая головка режет заготовку только по дуге ab (фиг. 159); при вторичном резании резцовая головка повторно врезается в заготовку на участке дуги α’b’]. Проверка на отсутствие вторичного резания производится по формулам п. 2 табл. 54.

Опасность вторичного резания может возникнуть при нарезании колес у конических пар с передаточным числом i>5. Если проверка показывает возможность вторичного резания, то для его устранения нужно несколько изменить геометрические размеры передачи (уменьшить ширину венца, увеличить число зубьев, уменьшить угол спирали), или производить нарезание резцовой головкой большего диаметра.

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.