2.4. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМООБРАЗУЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРОФИЛЕЙ ЗУБЬЕВ

В основу существующих вариантов получения формообразующих по-верхностей зубьев эвольвентных колес положены два метода: 

-метод копирования 

-метод огибания.

 Метод  копирования

Процесс формирования профилей зубьев колеса сопровождается последовательной обработкой впадин, инструментом, рабочие кромки которого соответствуют профилю впадин зубчатого колеса.

 Малая точность и низкая производительность. 

- Нарезание зубчатого колеса профилированной дисковой или пальцевой фрезой. Низкая производительность, невысокая точность и качество обрабатываемых поверхностей.

- Отливка зубчатого колеса в форму. 

Высокая  производительность и точность, однако получение высокой прочности и твердости поверхности зубьев весьма затруднено.

Метод огибания. 

В основу метода огибания положено свойство сопряженных профилей. Известно, что сопряженные профили зубчатых колес являются взаимноогибающими кривыми. Метод подразумевает, что режущий инструмент и заготовка за счет кинематической цепи оборудования выполняют определенные движения, которые имитируют зубчатое зацепление. Это позволяет обрабатывать все впадины колеса практически одновременно, что позволяет значительно сократить время формирования профилей зубьев колеса.

- Обработка зубчатых колес на зубофрезерных или зубодолбежных станках. Метод обладает достаточно высокой производительностью, точно-стью изготовления, чистота обработки поверхностей зубчатых колес средняя. Возможно изготовление колес из нетвердых материалов.

- Накатка зубьев. Метод обеспечивает высокую производительность и хорошую чистоту обработки поверхностей. Применяется для изготовления колес из пластичных материалов на этапах черновой обработки.

- Обработка зубчатых колес на зубошлифовальных станках. Метод применяется как окончательная операция после зубонарезания или накатки зубьев и термической обработки. Обеспечивает высокую точность и чистоту обработки поверхностей. Применяется для изготовления колес из материалов с высокой прочностью.

1.1. Пример расчета прямозубого внешнего эвольвентного зубчатого зацепления.

1.2. Вычерчивание элементов зубчатого зацепления

2.5. ИСХОДНЫЙ КОНТУР И ИСХОДНЫЙ ПРОИЗВОДЯЩИЙ КОНТУР

Для сокращения номенклатуры режущего инструмента ГОСТ устанавливает нормативный ряд модулей, определяющих соотношения между параметрами элементов зуба, которые определяются: для зубчатых колес геометрическими параметрами исходного контура, а для режущего инструмента геометрическими параметрами исходного производящего контура (рис. 4).

Исходный контур и исходный производящий контур образуют между собой конгруэнтную пару, т. е. один контур заполняет другой контур без зазора. Однако с целью исключения заклинивания зубьев одного колеса во впадинах другого в зоне прямой вершин зубьев исходного контура предусматривается наличие радиального зазора.

 Исходный и исходный производящий контуры.

Рисунок 4. Исходный и исходный производящий контуры.

 

Высота исходного производящего контурам 

h0 = h*· m

где h*0  − коэффициент высоты исходного производящего контура.

 

Высота исходного контура  

h = h0 - c

где с – радиальный зазор  c = c* · m

      с* − коэффициент радиального зазора.

 

Высота исходного контура с учетом коэффициента радиального зазора  

h = m (h*0 -  с*)

 

Высота исходного контура раскладывается на высоты головки и ножки  

h = ha + hf

 

Высота головки зуба  

ha = h*a · m

где h*a − коэффициент высоты головки зуба.

 

Высота ножки зуба  

hf = h*f · m

где h*f − коэффициент высоты ножки зуба.

 

Согласно ГОСТ 13755-81, при угле профиля α = 20° и величине коэффициента относительного смещения х = 0 значения коэффициентов и параметров исходного производящего контура должны быть следующими: 

коэффициент высоты исходного производящего контура: h*0 = 2,5

коэффициент радиального зазора: с* = 0,25

коэффициент высоты головки зуба: h*a = 1

коэффициент высоты ножки зуба: h* = 1,25

радиус сопряжения: rc = 0,384 · m

 

1.1. Пример расчета прямозубого внешнего эвольвентного зубчатого зацепления.

1.2. Вычерчивание элементов зубчатого зацепления

2.6. ВИДЫ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

В зависимости от расположения исходного производящего контура относительно исходного контура заготовки колеса, различают три варианта настройки системы «станок–заготовка».
1. Нулевые колеса (колеса без смещения):
Станочная начальная прямая (СНП) является касательной к делительной окружности колеса, а делительная прямая (ДП) режущего инструмента совпадет с этой прямой (рис. 5).
 Нулевые колеса (колеса без смещения)
Рисунок 5. Колеса без смещения.


При этом делительная и начальная окружности совпадают, а толщина зуба по делительной окружности s равна ширине впадины е.
2. Положительные колеса (колеса с положительным смещением):
Станочная начальная прямая (СНП) является касательной к делительной окружности колеса, а делительная прямая (ДП) режущего инструмента смещена относительно этой прямой на величину x ⋅ m в положительном направлении оси X (рис. 6).
Положительные колеса (колеса с положительным смещением)
Рисунок 6. Колеса с положительным смещением.


При этом начальная окружность смещается таким образом, что бы делительная прямая режущего инструмента являлась бы касательной к этой окружности, а толщина зуба по делительной окружности s становится больше ширины впадины е.
3. Отрицательные колеса (колеса с отрицательным смещением):
Станочная начальная прямая (СНП) является касательной к делительной окружности колеса, а делительная прямая (ДП) режущего инструмента смещена относительно этой прямой на величину x ⋅ m в отрицательном направлении оси X (рис. 7).
Отрицательные колеса (колеса с отрицательным смещением)
Рисунок 7. Колеса с отрицательным смещением.
При этом начальная окружность смещается таким образом, что бы делительная прямая режущего инструмента являлась бы касательной к этой окружности, а толщина зуба по делительной окружности s была бы меньше ширины впадины е.

 

1.1. Пример расчета прямозубого внешнего эвольвентного зубчатого зацепления.

1.2. Вычерчивание элементов зубчатого зацепления