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

           

Станки, работающие резцовыми головками

Резцовые головки, применяемые в станках этого типа, характеризуются тем, что резцы с прямолинейными режущими кромками установлены в корпусе головки группами. Каждая группа состоит не меньше чем из двух резцов: один профилирует выпуклую, а второй — вогнутую сторону впадины зуба. Их режущие кромки расположены на одной окружности радиуса ru. Заготовка устанавливается под углом начального конуса к плоскости, перпендикулярной к оси вращения люльки, а вершина ее начального конуса находится на этой оси (в центре станка). Резцовая головка вращается с числом оборотов, обусловленным необходимой скоростью резания, а заготовке сообщается вращение, согласуемое с вращением резцовой головки так, чтобы за время поворота резцовой головки на угол, соответствующий одной группе резцов (при К группах — за время поворота на 1/К оборота) заготовка поворачивается на 1/z оборота. Заменяя вращение заготовки вращением развертки ее начального конуса в плоскости, перпендикулярной к оси люльки станка, получим соотношение, при котором поворот резцовой головки на угол 1/К должен соответствовать повороту развертки на угол 1/zc (zc=z/sin φ). При противоположных направлениях вращения резцовой головки и развертки относительное движение между ними будет определяться центроидами С1 и С2 радиусов

RC1=L cos β,

RC2=L К/zc cos β, (5.3)

и каждый резец очертит на развертке линию зуба по удлиненной эпициклоиде. Нормаль к линии зуба в его средней точке, определяемая заданным углом спирали β, проходит через точку касания центроид М.

При одинаковом направлении вращения резцовой головки и развертки резцы очертят линию зуба по удлиненной гипоциклоиде. Положение центра резцовой головки определяется из условия обеспечения заданного угла спирали в средней точке зуба суммой (или разностью) радиусов RС1 и RС2

U=RC1+RС2=L (1±К/zc) cos β (5.4)

(знак плюс относится к удлиненной эпициклоиде, а знак минус — к удлиненной гипоциклоиде).

Помимо вращения вокруг своей оси, резцовая головка вместе с люлькой станка поворачивается вокруг оси люльки, перемещаясь снизу вверх со скоростью, определяемой величиной круговой подачи (измеряется дугой на радиусе L, на которую поворачивается люлька за время одного оборота заготовки). В результате резцы постепенно врезаются в заготовку, обрабатывая зуб по всей его длине на полную глубину. Во избежание нарушения указанного выше согласованного вращения головки и заготовки, в связи с вращением люльки заготовке сообщается дополнительное вращение через дифференциал станка. Дополнительное вращение заготовки в сочетании с вращением люльки образует движение обкатки, обеспечивающее получение необходимого профиля зуба.

При указанной на фиг. 124 установке нарезается зубчатое колесо с правым направлением спирали леворежущей резцовой головкой. Для нарезания парного зубчатого колеса с левым направлением спирали требуется вторая — праворежущая резцовая головка. Ее установка будет аналогична установке леворежущей головки, но центр головки расположится над линией ОР симметрично изображенному на фиг. 121.

(фиг. 121)

По рассмотренному принципу работают станки фирм Эрликон (Швейцария), Фиат (Италия), Крэвен (Англия) и Клингельнберг, модель FK41-A (Германия). Конструктивные различия станков, выпускаемых этими фирмами, обусловливаются некоторым различием в конструкции резцовых головок в связи с различными способами создания локализованного контакта.

Станки Эрликон работают резцовыми головками, имеющими несколько групп резцов. Если угол между двумя соседними резцами в точности равен ν=360°/2К (фиг. 121) и их режущие кромки расположены на одном радиусе ru, то выпуклая и вогнутая сторона впадины, обрабатываемые двумя соседними резцами, будут иметь одинаковую кривизну по всей своей длине и локализации контакта не будет. Для его создания нужно изменить положение одного из резцов в группе. Так, например, если резец, обрабатывающий вогнутую сторону, сместить в положение, изображенное на фиг. 121 пунктиром, так что ν’<ν и ru’>ru, то он будет описывать траекторию, изображенную пунктиром, срезая на половине зуба справа от точки Р клинообразный слой металла толщиной, увеличивающейся по мере удаления от точки Р к краю зуба. Если в соседней группе резец, обрабатывающий вогнутую сторону, сместить так, что ν’>ν и ru’<ru, то он срежет клинообразный слой слева от точки Р. Нарезанные таким образом зубья будут иметь при зацеплении локализованный контакт. Конструкция резцовой головки допускает регулирование резцов в двух направлениях — радиальном и угловом.

Станки этого типа строят для обработки зубчатых колес диаметром до 500 мм.

Станки Фиат работают резцовыми головками с двумя группами резцов, каждая из которых состоит из нескольких черновых и трех чистовых, и обрабатывает одну сторону впадины. На фиг. 122 представлена схема 18-резцовой головки.

(фиг. 122)

Черновые резцы 1—6, которые первыми входят в обрабатываемую впадину, имеют переменную высоту и режут вершиной и внутренней боковой кромкой. Обработка выпуклой стороны впадины завершается чистовыми резцами 7, 8 и 9 этой группы. Черновые резцы 10—15 второй группы, режущие только наружными боковыми кромками, расширяют обрабатываемую впадину в сторону ее вогнутой стороны, которая окончательно обрабатывается чистовыми резцами 16—18.

Черновые резцы каждой группы расположены не по окружности, а по специальной кривой так, что каждый последующий резец снимает дополнительную стружку по сравнению с предыдущим (аналогично процессу протягивания). Чистовые резцы каждой группы расположены так, что режущая кромка каждого среднего из них находится на номинальном радиусе головки ru (см. для сравнения фиг. 121), а корректировочные резцы имеют радиальное и угловое смещения, вследствие чего они срезают дополнительный слой у краев зуба для обеспечения локализованного контакта.

Станки этого типа строятся для обработки зубчатых колес диаметром до 400 мм.

В станках Клингельнберг для нарезания мелкомодульных зубчатых колес резцы, обрабатывающие выпуклую и вогнутую стороны впадины зуба, установлены не в общем корпусе резцовой головки, а в двух различных резцедержателях, каждый из которых может вращаться вокруг своей оси, причем расстояние между этими осями можно регулировать (фиг. 123).

(фиг. 123) Резцовая головка Клингельнберг: 1 и 2 — резцедержатели и резцы для выпуклой стороны зуба; 3 и 4 — резцедержатели и резцы для вогнутой стороны; 5 — приводной вал (шпиндель) резцедержателей выпуклой стороны; 6 — передаточный валик к резцедержателям вогнутой стороны; 7 — мерные плитки для установки эксцентрицитета е; Ш1 — шкала для отсчета смещения пятна по длине зуба; Ш2 — шкала для отсчета изменения угла ν при нарезании зубчатых колес с тангенциальной коррекцией

Схема обработки такой головкой показана на фиг. 124.

(фиг. 124)

В результате смещения осей вращения резцедержателей на величину е мгновенный центр в относительном движении между заготовкой и резцами, обрабатывающими выпуклую сторону, находится в точке М, а мгновенный центр для резцов, обрабатывающих вогнутую сторону, — в точке М1. Вследствие этого кривизна вогнутой и выпуклой стороны зуба будет различна (в точке Р радиусы кривизны будут соответственно РМ и РМ1), что и обеспечивает ограничение зоны контакта.

Положение центра головки Оu определяется в зависимости от заданного угла спирали в средней точке зуба по формуле (5.4), а эксцентрицитете подбирается в зависимости от желаемой длины пятна касания. Конструкция резцедержателей допускает также путем поворота всей головки (изменением направления эксцентрицитета е, отсчитываемого по шкале Ш1), регулировать положение центра пятна контакта, смещая его по желанию к нужному концу зуба. Кроме того, изменением угла ν между резцами, обрабатывающими вогнутую и выпуклую стороны впадины, отсчитываемого по шкале Ш2 (фиг. 123), можно регулировать соотношение между толщиной зуба и шириной впадины, что позволяет нарезать зубчатые колеса с тангенциальной коррекцией.

На фиг. 125 представлена кинематическая схема станка Фиат, являющаяся типичной для станков рассматриваемого типа.

(фиг. 125) Схема зуборезного станка фирмы Фиат: I — станина; II — бабка изделия; III — люлька; IV — дифференциал; i1 — гитара деления; i2 — гитара подачи; i3 — гитара дифференциала

Четыре кинематические цепи станка выполняют следующие функции:

1. Скоростная цепь передает вращение резцовой головке от электродвигателя через ременную и коническую передачи на вертикальный вал В1, от которого через коническую пару 3—4, цилиндрическую 5—6 и передачу внутреннего зацепления 7—8 на шпиндель.

2. Делительная цепь связывает вращение резцовой головки с вращением заготовки. От резцовой головки до вертикального вала В1 связь осуществляется по указанной выше скоростной цепи и далее через коническую пару 2—1, дифференциал, делительную гитару i1, три конические пары, цилиндрическую пару 9—10, коническую 11—12 на червячную передачу шпинделя заготовки. Делительная гитара i1 настраивается из условия, что за один оборот резцовой головки заготовка поворачивается на полоборота (в станке Эрликон на 1/К оборота, где К — число групп резцов).

3. Цепь подачи сообщает вращение люльке станка от горизонтального вала В2 через коническую пару 13—14, гитару подач i2 и червячную передачу люльки.

4. Цепь дифференциала сообщает дополнительное вращение заготовке в связи с вращением люльки. Оно заимствуется от вала червяка люльки и передается через коническую пару 15—16, гитару дифференциала i3, коническую пару 17—18, дифференциал, делительную гитару i1, и далее по делительной цепи на шпиндель заготовки.

Дополнительное вращение заготовки необходимо:

1) для осуществления движения обкатки;

2) для компенсации дополнительного поворота резцовой головки, вызываемого перекатыванием шестерни 6 по шестерне 5 при вращении люльки, которое при отсутствии дополнительного вращения заготовки вызовет рассогласование вращения резцовой головки и заготовки. Величины этих дополнительных вращений рассчитываются так же, как и в станках, работающих конической червячной фрезой.

Станки для нарезания конических зубчатых колес с линией зуба по удлиненной эпи- или гипоциклоиде обладают тем достоинством, что обработка конического зубчатого колеса полностью совершается в один проход и с одной установки; кроме того, наладка этих станков проста и не требует сложных предварительных расчетов и последующей длительной экспериментальной корректировки.

Однако по сравнению со станками, нарезающими конические зубчатые колеса с круговыми зубьями, эти станки имеют следующие недостатки: более сложная конструкция инструмента (головок); необходимость иметь каждую головку в двух исполнениях — праворежущей и леворежущей для обработки правоспирального и левоспирального колеса каждой нарезаемой пары; возможность нарезать только зубчатые колеса с постоянной высотой зуба; более узкий типаж нарезаемых передач по сравнению с методом нарезания круговых зубьев.

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.