Меню

Таблица для нарезания шестерен

Таблица для нарезания шестерен

НАРЕЗАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЁС НА ФРЕЗЕРНОМ
СТАНКЕ С ПОМОЩЬЮ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ДЕЛИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ

1. Ознакомиться с устройством и работой универсальной делительной головки.
2. Освоить сущность способа простого деления, применяемого при обработке зубчатых колёс методом копирования.

1. Настроить универсально-фрезерный станок 6Н80 на требуемый режим обработки.
2. Рас c читать настройку универсальной делительной головки УДГД 160 на нарезание прямозубого цилиндрического колеса и настроить её на работу.
3. Установить на станок и выверить заготовку и инструмент, обработать деталь.
4. Проверить результаты обработки и составить отчёт.

Оборудование, приспособления, инструмент

1. Универсально-фрезерный станок 6Н80.
2. Универсальная делительная головка УДГД–160.
3. Набор дисковых модульных фрез.
4. Заготовки зубчатых колёс.
5. Штангенциркуль, индикатор.

1 . Основные положения

Одной из важнейших функций делительной головки является нарезание с её помощью прямозубых, винтовых и червячных зубчатых колёс. Приступая к работе необходимо ознакомиться с элементами зубчатого колеса (рис. 1).

Делительная (начальная) окружность d д (в мм), по которой происходит качение зубчатой пары без скольжения – для нормального зуба и угла профиля a =20 ° .

Шаг зацепления t, мм – расстояние между одноимёнными сторонами двух соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности. Шаг зацепления равен сумме толщины зуба и ширины впадины :

Толщина зуба S и ширина впадины SB по дуге делительной окружности нормального колеса теоретически равны.

Рис. 1 . Элементы цилиндрического зубчатого колеса

Модуль зацепления m , мм. Из определения шага следует, что длина делительной окружности зубчатого колеса равняется:

p ·d Д = t·z , где z число зубьев.

Шаг зацепления t, так же как и длина окружности d Д , включает в себя трансцендентное (не удовлетворяющее никакому алгебраическому уравнению с целыми коэффициентами) число p , а поэтому шаг – число так же трансцендентное. Для удобства расчётов и измерения зубчатых колёс в качестве основного расчётного параметра принято рациональное число t / p , которое обозначают буквой m и измеряют в мм:

тогда d Д = m·z или m = d Д / z.

Модулем зацепления m называется часть диаметра делительной окружности, приходящаяся на один зуб. Модуль является основной характеристикой размеров зубьев и его значения регламентированы ГОСТ.

Высота головки и ножки зуба

Делительная (начальная) окружность рассекает зуб по высоте на головку h ‘ и ножку h » .
Для создания радиального зазора С

Для нормального (некорригированного) зацепления

h ‘ = m , мм; h » = 1,2m , мм.

Высота зуба h = h ‘ + h » = 2,2m , мм.

Наружный диаметр зубчатого колеса измеряется по окружности выступов и определяется :

De = d Д + 2h ‘ = m·z + 2m = m(z + 2).

1.1. Сущность метода копирования при нарезании зубьев зубчатых колёс

Метод копирования заключается в образовании зубьев фасонным инструментом (модульными фрезами), профиль режущей части которого в осевой плоскости соответствует профилю впадины зуба (рис. 2, в).

Основные схемы обработки зубьев по методу копирования модульными дисковыми и пальцевыми (применяются реже) фрезами показаны на рис. 2, б и 2, а.

Заготовку устанавливают на оправке делительной головки. Для нарезания зубьев на заготовке колеса необходимы три движения (рис. 2):

Рис. 2. Обработка впадины зуба по методу копирования

1. Главное движение – вращение фрезы.
2. Движение подачи – относительное перемещение инструмента вдоль образующей зуба.
3. Движение деления – периодичекий поворот заготовки на один зуб после обработки очередной впадины.

Обычно нарезание зубьев производится дисковыми модульными фрезами (рис. 3), имеющими затылованные зубья, обеспечивающие сохранение профиля зуба при переточке по передней поверхности.

Так как профиль зуба колеса зависит от модуля и числа зубьев, то для каждого модуля надо было бы иметь специальную фрезу для каждого числа зубьев. На практике обычно пользуются наборами фрез различного профиля (набор из 8, 15 или 27 фрез) для каждого модуля. Каждая фреза набора имеет свой номер и предназначена для нарезания ряда значений числа зубьев. Для набора из 8 фрез (наиболее распространённого) предусмотрено следующее распределение фрез между числами зубьев изготовляемых колёс (табл. 1).

Рис. 3. Дисковые модульные фрезы

Набор из восьми дисковых модульных фрез

Профиль каждой фрезы набора изготовлен по наименьшему числу зубьев интервала (например, у фрезы № 2 по Z = 14) , следовательно, наибольшая погрешность получается при изготовлении колёс с наибольшим числом зубьев каждого интервала. Кроме погрешности, связанной с неточностью инструмента, всегда имеет место погрешность в работе делительной головки.

Метод копирования применяется только в индивидуальном и иногда в мелкосерийном производстве.

2. Наладка станка

Заготовку зубчатого колеса закрепляют на оправке гайкой. Оправку зажимают в трёхкулачковом патроне, который навинчивается на шпиндель делительной головки. Второй конец оправки поддерживают задней бабкой (рис. 2).

Соответствующую дисковую модульную фрезу крепят на оправке шпинделя станка и устанавливают ее по центру заготовки. Для этого стол поднимают до тех пор, пока центр оправки заготовки не окажется на одном уровне с нижней частью фрезы. Затем стол передвигают в поперечном направлении до тех пор, пока центр оправки заготовки не совпадёт с вершиной зуба фрезы. После этого стол опускают и подводят заготовку под фрезу (продольной подачей) так, чтобы лист тонкой бумаги, помещённый между ними, закусывался. После этого заготовку отводят от фрезы, сообщая столу продольную подачу, и поднимают стол на глубину фрезерования, производя отсчёт по лимбу.

Прежде чем приступить к нарезанию зубьев, необходимо проверить наладку и настройку станка. Режимы резания – скорость резания и подача находятся по таблицам для обработки данного материала.

Глубина резания равна высоте зуба t = h.

3. Универсальные делительные головки

Делительные головки являются важными принадлежностями консольно-фрезерных станков, особенно универсальных, и применяются при необходимости фрезерования граней, пазов, шлицев, зубьев колёс и инструментов, расположенных под определённым углом друг относительно друга. Их можно использовать для простого и дифференциального деления.

Для подсчёта требуемого угла поворота шпинделя 1 делительной головки (рис. 4), а следовательно и оправки 7 с закреплённой на ней обрабатываемой

Рис. 4. Кинематическая схема универсальной делительной головки

деталью 6, служит делительный диск (лимб) 4, имеющий с обеих сторон несколько рядов отверстий, расположенных на концентрических окружностях. Отверстия на диске предназначены для фиксации рукоятки А в определённых положениях при помощи стержня фиксатора 5.

Передача от рукоятки к шпинделю делительной головки осуществляется по двум кинематическим цепям.

При дифференциальном делении освобождается стопор 8, крепящий лимб к корпусу делительной головки, отключается червячная пара 2, 3 и при вращении рукоятки с лимбом передача к шпинделю осуществляется по цепи:

где i см – передаточное отношение сменных зубчатых колёс.

При простом делении сменные зубчатые колёса отключены, лимб неподвижен, стержень фиксатора утоплен в рукоятке, при вращении которой движение к шпинделю передаётся по цепи :

Характеристикой делительной головки N называется величина обратная передаточному отношению червячной пары (обычно N = 40).

3 .1. Настройка делительной головки на простое деление

При настройке делительной головки на простое деление сменные зубчатые колёса удаляются и уравнение кинематической цепи настройки имеет следующий вид:

где Z – число делений , которые необходимо выполнить;

а – число отверстий на соответствующей расчёту концентрической окружности делительного диска 4;
в – число отверстий, на которые перемещается рукоятка А;
Z чк – число зубьев червячного колеса;
К – число заходов червяка.

Из уравнения следует:

К делительной головке (УДГД–160) прилагается делительный диск, имеющий по семь концентрических окружностей с отверстиями на каждой стороне.

Число отверстий делительного диска:

на одной стороне – 16, 19, 23, 30, 33, 39 и 49;

на другой стороне – 17, 21, 29, 31, 37, 41 и 54.

Максимальный диаметр обрабатываемой детали – 160 мм.

Настроить делительную головку для обработки зубчатого колеса Z =34:

Следовательно, для осуществления данного деления необходимо произвести один полный оборот рукоятки и на окружности с числом отверстий 17 повернуть рукоятку на угол, соответствующий 3+1 отверстиям, и зафиксировать её в этом положении.

Для установки рукоятки с фиксатором на требуемую окружность делительного диска (рис. 5) нужно отпустить зажимную гайку, повернуть рукоятку так, чтобы стержень фиксатора попал в отверстие окружности, и вновь закрепить гайку.

Рис. 5. Делительный диск (лимб)

Для отсчётов делений пользуются раздвижным сектором, состоящего из двух линеек 1 и 5, зажимного винта 3 для крепления их под требуемым углом и пружинной шайбы, удерживающей сектор от произвольного поворота.

После определения необходимой окружности на делительном диске и расчётного числа отверстий, на которое следует переставить фиксатор, сектор устанавливают так, чтобы число отверстий между линейками было на единицу больше числа, полученного при подсчёте (позиции 2 и 4), и поворачивают его сразу после перестановки фиксатора. Сектор должен находиться в данном положении до следующего деления, причём подводить его к отверстию следует плавно и осторожно так, чтобы фиксатор, снятый с предохранителя, вошёл в отверстие под действием пружины.

Читайте также:  Данными статистической таблицы являются

Если рукоятка переведена дальше требуемого отверстия, её отводят назад на четверть или полуоборота и вновь доводят до соответствующего отверстия. Для точности деления рукоятку с фиксатором следует вращать всегда в одном направлении.

Число оборотов рукоятки при простом делении приведено в прил. 1, при дифференциальном делении – в прил. 2.

3.2. Контроль размеров зуба

Нарезав первый зуб, необходимо измерить его толщину штангенциркулем или штангензубомером и высоту зуба – глубомером.

Толщина зуба S = m·a,

где m – модуль зубчатого колеса в мм;
a – поправочный коэффициент (табл. 2).

Зависимость величины поправочного коэффициента от числа зубьев

4. Порядок выполнения работы

  1. Изучить методические указания для выполнения лабораторной работы.
  2. Выполнить эскиз обрабатываемой детали (зубчатого колеса) по заданным параметрам и вычертить схему наладки делительной головки на обработку прямых зубьев в соответствии с рис. 4.
  3. На схеме наладки и эскизе зубчатого колеса указать конкретные значения всех исходных данных.
  4. Рассчитать настройку делительной головки на простое деление окружности заготовки и определить номер дисковой модульной фрезы.
  5. Произвести наладку станка:

a) настроить делительную головку на деление окружности заготовки – установить фиксатор рукоятки на нужную окружность делительного диска и раздвинуть сектор на требуемое число отверстий;

б) закрепить на оправке заготовку зубчатого колеса, установить оправку и закрепить один конец её в патроне делительной головки, а другой поджать центром задней бабки, закрепить пиноль, проверить индикатором биение цилиндрической поверхности заготовки (наружный диаметр);

в) проверить установку заготовки зубчатого колеса по отношению к фрезе, чтобы геометрическая ось вращения фрезы располагалась над серединой цилиндрической части заготовки в диаметральной плоскости, где предстоит нарезать зубья, а геометрическая ось вращения заготовки детали находилась в средней плоскости фрезы (диаметральное сечение её ширины);

г) установить на станке необходимые элементы режима резания – глубину резания, частоту вращения шпинделя и величину продольной подачи стола (минутной).

  • Произвести обработку детали.
  • Произвести обмер толщины и высоты зуба.
  • Оформить отчёт.
  • 5. Содержание отчёта

    1. Название работы.
    2. Цель работы.
    3. Эскиз детали (с приведением расчёта параметров зубчатого колеса) и кинематическая схема делительной головки.
    4. Расчёт настройки делительной головки на простое деление.
    5. Расчёт элементов режима резания (глубины резания t, мм; подачи S, мм/об; скорости резания V, м/мин).
    6. Краткие выводы по выполненной работе.

    6. Контрольные вопросы для самопроверки

    1. Каковы основные элементы зубчатого колеса?
    2. В чём заключается сущность метода копирования при нарезании цилиндрических зубчатых колёс?
    3. Какие движения участвуют в образовании зуба при нарезании?
    4. Как выбираются дисковые модульные фрезы для обработки заданного числа зубьев ?
    5. Как настроить станок на заданные режимы резания?
    6. Назначение, устройство и кинематическая схема универсальной делительной головки.
    7. Что такое характеристика делительной головки?
    8. В чём заключается сущность метода простого деления и расчёт деления окружности на заданное количество частей?
    9. Каков порядок наладки станка и делительной головки на обработку цилиндрических зубчатых колёс с прямым зубом?
    10. Как проверяется наладка станка, делительной головки, обрабатываемой детали и инструмента перед нарезанием зубьев?
    11. В чём заключается контроль качества выполненной работы по нарезанию зубчатого колеса?

    Число оборотов рукоятки делительного диска при простом делении

    Источник

    

    Справочные таблицы для расчета зубчатых передач

    Модули для зубчатых колес

    0,25 (0,7) (1,75) 3 (5,5) 10 (18) 32
    0,3 0,8; (0,9) 2 (3,5) 6 (11) 20 (36)
    0,4 1; (1,125) (2,25) 4 (7) 12 (22) 40
    0,5 1,25 2,5 (4,5) 8 (14) 25 (45)
    0,6 1,5 (2,75) 5 (9) 16 (28) 50

    Допускается применение модулей 3,25; 3,75 и 4,25 мм для автомобильной промышленности и модуля 6,5 мм для тракторной промышленности
    Распространяется на модули зубчатых колес цилиндрических, конических и червячных с цилиндрическим червяком.
    Для цилиндрических колес с косым и шевронным зубом модуль определяется по нормальному шагу. В исключительных обоснованных случаях допускается определение модуля в торцовом сечении.
    Для конических зубчатых колес модуль определяется по большему диаметру.
    Для червячных колес с цилиндрическим червяком модуль определяется в осевом сечении червяка.
    Значения модулей заключенные в скобки применять не рекомендуется

    Основные параметры зубчатых цилиндрических передач

    Стандарт распространяется на цилиндрические передачи внешнего зацепления для редукторов и ускорителей, в том числе и комбинированных (коническо-цилиндрических, цилиндро-червячных и др.), выполняемых в виде самостоятельных агрегатов.
    Стандарт не распространяется на передачи редукторов специального назначения и специальной конструкции
    Для встроенных передач стандарт является рекомендуемым

    Межосевые расстояния

    1 ряд 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400
    2 ряд 140 180 225 280 355
    1 ряд 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500
    2 ряд 450 560 710 900 1120 1400 1800 2240

    1-й ряд следует предпочитать 2-му

    Номинальные передаточные числа

    1 ряд 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,15
    2 ряд 1,12 1,4 1,8 2,24 2,8
    1 ряд 4,0 5,0 6,3 8,0 10 12,5
    2 ряд 3,55 4,5 5,6 7,1 9,0 11,2

    1-й ряд следует предпочитать 2-му
    Фактические значения передаточных чисел не должны отличаться от номинальных более чем на 2,5% при номинальном меньше 4,5 и на 4% при номинальном больше 4,5

    Коэффициент ширины зубчатых колес (отношение ширины зубчатого колеса к межосевому расстоянию) должен соответствовать:
    0,100; 0,125; 0,160; 0,200; 0,315; 0,400; 0,500; 0,630; 0,800; 1,0; 1,25

    Численные значения ширины зубчатых колес округляются до ближайшего числа из ряда Ra20 по ГОСТу 6636

    При различной ширине сопряженных зубчатых колес значение коэффициента ширины зубчатых колес относится к более узкому из них

    Коэффициент запаса прочности при работе зуба двумя сторонами

    например: зубья реверсивных передач или зубья сателлитов в планетарных передачах

    Материал колес и термо-
    обработка
    Отливки стальные и чугунные без термо-
    обработки
    Отливки стальные и чугунные с термо-
    обработкой
    Поковки стальные нормали-
    зованные или улучшенные
    Поковки и отливки стальные с поверх-
    ностной закалкой (сердцевина вязкая)
    Стальные, нормали-
    зованные или улучшенные, а также с поверх-
    ностной закалкой
    Стальные с объемной закалкой Стальные, подверг-
    нутые цементации, азоти-
    рованию, циани-
    рованию и др.
    Чугунные и пласт-
    массовые колеса
    Коэфф. 1,9 1,7 1,5 2,2 1,4 — 1,6 1,8 1,2 1 — 1,2

    Межосевые расстояния для двухступенчатых несоосных редукторов общего назначения

    Быстроходная ступень 40 50 63 80 100 125 140 160 180 200 225 250 280 315
    Тихоходная ступень 63 80 100 125 160 200 225 250 280 315 355 400 450 500
    Быстроходная ступень 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120 1250 1400 1600
    Тихоходная ступень 560 630 710 800 900 1000 1120 1250 1400 1600 1800 2000 2240 2500

    Межосевые расстояния для трехступенчатых несоосных редукторов общего назначения

    Быстроходная ступень 40 50 63 80 100 125 140 160 180 200
    Промежуточная ступень 63 80 100 125 160 200 225 250 280 315
    Тихоходная ступень 100 125 160 200 250 315 355 400 450 500
    Быстроходная ступень 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630
    Промежуточная ступень 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1000
    Тихоходная ступень 560 630 710 800 900 1000 1120 1250 1400 1600

    Общие передаточные числа для двухступенчатых редукторов

    1 ряд 6,3 8,0 10 12,5 16
    2 ряд 7,1 9,0 11,2 14 18
    1 ряд 20 25 31,5 40 50
    2 ряд 22,4 28 35,5 45 56

    Основные параметры конических зубчатых передач

    Стандарт распространяется на конические передачи с углом пересечения осей, равным 90°, для редукторов (и ускорителей), в том числе и комбинированных (коническо-цилиндрических и др.), выполняемых в виде самостоятельных агрегатов.
    Стандарт не распространяется на передачи редукторов специального назначения и специальной конструкции (авиационные, автомобильные, тракторные).
    Для встроенных передач стандарт является рекомендуемым

    Читайте также:  Как определить наклонение глаголов таблица

    Номинальные диаметры основания делительного конуса большего колеса должны соответствовать:
    50, (56), 63, (71), 80, (90), 100, (112), 125, (140), 160, (180), 200, (225), 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1600
    Номинальные диаметры заключенные в скобки, по возможности не применять

    Номинальные передаточные числа

    1 ряд 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3
    2 ряд 1,12 1,4 1,8 2,24 2,8 3,55 4,5 5,6

    Передаточные числа 2-го ряда по возможности не применять
    Фактические значения передаточных чисел не должны отличаться от номинальных более чем на 3%

    Ширина зубчатых колес

    Ширину зубчатых колес b выбирают
    b = ψ l l = (0,25 ÷ 0,30) l
    где ψ l — коэффициент длины зуба
    l — длина образующей делительного конуса

    Источник

    Фрезерование зубчатых колес

    Цилиндрические зубчатые колеса имеют определенные параметры (рис. 115).

    Диаметр вершин зубьев da соответствует диаметру наружной окружности, описанной по вершинам зубьев.

    Диаметр делительной окружности d определяют по формуле:

    где m — модуль зубчатого колеса; z — число зубьев. Диаметр впадин dƒ — диаметр окружности, проходящей через основание впадин зубьев. Расстояние между окружностями вершин зубьев и впадин называют высотой зуба h. Высота головки зуба ha равна расстоянию между делительной окружностью зубчатого колеса и окружностью вершин, а расстояние между окружностями делительной и впадин определяет высоту ножки зуба hƒ. Если принять высоту головки зуба ha=m, то диаметр наружной окружности равен:

    da = d + 2ha = d + 2m = mz + 2m = m(z + 2).

    Окружной шаг Pt — расстояние между одноименными точками профиля соседних зубьев по дуге делительной окружности.

    Все эти параметры, кроме da, должны быть обеспечены фрезеровщиком в процессе фрезерования зубчатого колеса. Количественное значение допусков на неточность изготовления зубчатых колес зависит от степени точности (ГОСТ 1643—81).

    Следует отметить, что системой допусков (независимо от степени точности изготовления зубчатых колес передачи) предусмотрено шесть видов сопряжений зубчатых колес, определяющих различную величину гарантированного бокового зазора. При изготовлении колес это положение в основном обеспечивается получением зуба требуемой толщины.

    Фрезерование зубчатых колес на универсальных фрезерных станках осуществляют методом копирования. Он менее точен и менее производителен по сравнению с методом обкатки, используемым на специальных станках. Поэтому этот метод применяют при отсутствии специального оборудования, а также для предварительной фрезерной обработки зубчатых колес большого диаметра и модуля. Метод копирования распространен в условиях единичного производства и при ремонтных работах. При обработке зубьев в качестве режущего инструмента применяют пальцевые модульные фрезы (на вертикально-фрезерных станках) и дисковые модульные фрезы (на горизонтально-фрезерных станках). Профиль зубьев этих фрез соответствует профилю впадины между зубьями нарезаемого зубчатого колеса.

    При одном и том же модуле у эвольвентных колес профиль зуба зависит от числа зубьев колеса. Следовательно, для нарезания колеса с заданным числом зубьев необходима отдельная модульная фреза, обеспечивающая получение профиля, свойственного колесу с данным числом зубьев. Однако для каждого числа зубьев невозможно изготовить отдельную фрезу и поэтому используют ограниченное их число — наборы модульных фрез, которые состоят из 8, 15 и иногда из 26 фрез каждого модуля. Каждая фреза из набора данного модуля предназначена для обработки колес с количеством нарезаемых зубьев в определенном диапазоне. Стандартные наборы из 8 и 15 дисковых модульных фрез приведены в табл. 17.

    Фрезерование зубьев у цилиндрического зубчатого колеса выполняется обычно на основании операционного эскиза (рис. 116), дополняемого таблицей (табл. 18).

    Для фрезерования зубьев на горизонтально-фрезерном станке согласно операционной карте необходимы следующие принадлежности и инструменты; делительная головка, задняя бабка, поводковый патрон, хомутик, центр к задней бабке делительной головки, оправка требуемого диаметра для закрепления заготовки, фрезерная оправка с набором установочных колец, дисковая модульная фреза требуемого модуля из набора фрез, штангензубомер для контроля толщины зуба, контрольный валик, индикатор, шаблон. При нарезании зубчатого колеса с горизонтальным расположением шпинделя делительной головки оправку устанавливают в центрах делительной головки 1 и задней бабки 6 (рис. 117, а). На конец шпинделя делительной головки надевают поводковый патрон 2, который через хомутик, закрепленный на оправке 5, передает вращательное движение со шпинделя головки на оправку с насаженной на ней заготовкой 3. Фрезу 4 устанавливают в диаметральной плоскости относительно заготовки известным уже способом.

    Нарезание зубьев целесообразно выполнять в следующей последовательности:

    • Изучить эскиз зубчатого колеса и маршрутную карту; получить необходимый режущий, вспомогательный и мерительный инструмент.
    • Установить на фрезерном станке запланированную технологическую оснастку.
    • Проверить биение наружной поверхности заготовки.
    • В соответствии с числом зубьев нарезаемого колеса подготовить делительную головку для деления на заданное число.
    • Установить режущий инструмент и проверить биение зубьев модульной фрезы.
    • Установить и закрепить заготовку.
    • Установить необходимую частоту вращения шпинделя и подачу.
    • Установить упоры автоматического выключения продольной подачи.
    • Нажать кнопку «Пуск станка».
    • Подвести заготовку к фрезе до касания фрезы наружной поверхности заготовки и зафиксировать на лимбе это положение.
    • Установить глубину фрезерования, равную высоте зуба h — 2,2 m, мм.
    • Включить систему охлаждения, механическую продольную подачу; после обработки шаблоном проверить профиль впадин. Если необходимо, ввести поправку на глубину фрезерования.
    • Отвести стол в исходное положение, отстопорить шпиндель делительной головки и повернуть заготовку на установленное число делений; закрепить шпиндель головки и профрезеровать вторую впадину.
    • Проверить штангензубометром толщину зуба по постоянной хорде.
    • Произвести фрезерование остальных зубьев зубчатого колеса.
    • Проверить заданную длину общей нормали (если это требуется).
    • Выключить станок, снять заготовку и предъявить ее контролеру.

    При нарезании зубчатого колеса с вертикальным расположением шпинделя делительной головки (рис. 117, б) заготовку 3 устанавливают в патроне 2, закрепленном на шпинделе делительной головки 1. Нарезание зубьев осуществляют при вертикальной подаче стола фрезерного станка.

    Наша компания принимает заказы на фрезерную обработку, чтобы сделать заказ или получить информацию по интересующим вопросам, свяжитесь с менеджерами нашей компании по телефонам +7 967 780 43 30, +7 917 856 82 24, по электронной почте info@inmet16.ru или отправьте сообщение через форму обратной связи.

    Источник

    Как узнать модуль зубчатого колеса?

    Модуль зубчатого колесаПри поломке зубчатого колеса или шестерни в редукторе какого-либо механизма или машины возникает необходимость по «старой» детали, а иногда по фрагментам обломков создать чертеж для изготовления нового колеса и/или шестерни. Эта статья будет полезна тем.

    . кому приходится восстанавливать зубчатые передачи при отсутствии рабочих чертежей на вышедшие из строя детали.

    Обычно для токаря и фрезеровщика все необходимые размеры можно получить с помощью замеров штангенциркулем. Требующие более пристального внимания, так называемые, сопрягаемые размеры – размеры, определяющие соединение с другими деталями узла — можно уточнить по диаметру вала, на который насаживается колесо и по размеру шпонки или шпоночного паза вала. Сложнее обстоит дело с параметрами для зубофрезеровщика. В этой статье мы будем определять не только модуль зубчатого колеса, я попытаюсь изложить общий порядок определения всех основных параметров зубчатых венцов по результатам замеров изношенных образцов шестерни и колеса.

    «Вооружаемся» штангенциркулем, угломером или хотя бы транспортиром, линейкой и программой MS Excel, которая поможет быстро выполнять рутинные и порой непростые расчеты, и начинаем работу.

    Как обычно раскрывать тему я буду на примерах, в качестве которых рассмотрим сначала цилиндрическую прямозубую передачу с наружным зацеплением, а затем косозубую.

    Расчетам зубчатых передач на этом сайте посвящено несколько статей: «Расчет зубчатой передачи», «Расчет геометрии зубчатой передачи», «Расчет длины общей нормали зубчатого колеса». В них приведены рисунки с обозначениями параметров, используемых в данной статье. Эта статья продолжает тему и призвана раскрыть алгоритм действий при ремонтно-восстановительных работах, то есть работах, обратных проектировочным.

    Расчеты можно выполнить в программе MS Excel или в программе OOo Calc из пакета Open Office.

    О правилах форматирования ячеек листа Excel, которые применены в статьях этого блога, можно прочитать на странице « О блоге ».

    Расчет параметров колеса и шестерни прямозубой передачи.

    Изначально полагаем, что зубчатое колесо и шестерня имеют эвольвентные профили зубьев и изготавливались с параметрами исходного контура по ГОСТ 13755-81. Этот ГОСТ регламентирует три главных (для нашей задачи) параметра исходного контура для модулей больше 1 мм. (Для модулей меньше 1 мм исходный контур задается в ГОСТ 9587-81; модули меньше 1 мм рекомендуется применять только в кинематических, то есть не силовых передачах.)

    Читайте также:  Франсуа рабле творчество таблица

    Для правильного расчета параметров зубчатой передачи необходимы замеры и шестерни и колеса!

    Исходные данные и замеры:

    Начинаем заполнение таблицы в Excel с параметров исходного контура.

    Фрагмент исходного контура по ГОСТ13755-81

    1. Угол профиля исходного контура α в градусах записываем

    в ячейку D3: 20

    2. Коэффициент высоты головки зуба ha* вводим

    в ячейку D4: 1

    3. Коэффициент радиального зазора передачи c* заносим

    в ячейку D5: 0,25

    В СССР и в России 90% зубчатых передач в общем машиностроении изготавливались именно с такими параметрами, что позволяло применять унифицированный зубонарезной инструмент. Конечно, изготавливались передачи с зацеплением Новикова и в автомобилестроении применялись специальные исходные контуры, но все же большинство передач проектировалось и изготавливалось именно с контуром по ГОСТ13755-81.

    4. Тип зубьев колеса (тип зацепления) T записываем

    в ячейку D6: 1

    T =1 – при наружных зубьях у колеса

    T =-1 – при внутренних зубьях у колеса (передача с внутренним зацеплением)

    5. Межосевое расстояние передачи a w в мм измеряем по корпусу редуктора и заносим значение

    в ячейку D7: 80,0

    Ряд межосевых расстояний зубчатых передач стандартизован. Можно сравнить измеренное значение со значениями из ряда, который приведен в примечании к ячейке C7. Совпадение не обязательно, но высоковероятно.

    6-9. Параметры шестерни: число зубьев z1 , диаметры вершин и впадин зубьев da 1 и df1 в мм, угол наклона зубьев на поверхности вершин βa1 в градусах подсчитываем и измеряем штангенциркулем и угломером на исходном образце и записываем соответственно

    в ячейку D8: 16

    в ячейку D9: 37,6

    в ячейку D10: 28,7

    в ячейку D11: 0,0

    10-13. Параметры колеса: число зубьев z2 , диаметры вершин и впадин зубьев da 2 и df2 в мм, угол наклона зубьев на цилиндре вершин βa2 в градусах определяем аналогично — по исходному образцу колеса — и записываем соответственно

    в ячейку D12: 63

    в ячейку D13: 130,3

    в ячейку D14: 121,4

    в ячейку D11: 0,0

    Обращаю внимание: углы наклона зубьев βa1 и βa2 – это углы, измеренные на цилиндрических поверхностях вершин зубьев.

    Измеряем диаметры, по возможности, максимально точно! Для колес с четным числом зубьев сделать это проще, если вершины не замяты. Для колес с нечетным числом зубьев при замере помним, что размеры, которые показывает штангенциркуль несколько меньше реальных диаметров выступов. Делаем несколько замеров и наиболее с нашей точки зрения достоверные значения записываем в таблицу.

    Таблица Excel с расчетом прямозубой передачи

    Результаты расчетов:

    14. Предварительные значения м одуля зацепления определяем по результатам замеров шестерни m1 и зубчатого колеса m2 в мм соответственно

    в ячейке D17: =D9/(D8/COS (D20/180*ПИ())+2*D4) =2,089

    и в ячейке D18: =D13/(D12/COS (D21/180*ПИ())+2*D4) =2,005

    Модуль зубчатого колеса играет роль универсального масштабного коэффициента, определяющего как габариты зубьев, так и общие габариты колеса и шестерни.

    Сравниваем полученные значения со значениями из стандартного ряда модулей, фрагмент которого приведен в примечании к ячейке C19.

    Полученные расчетные значения, как правило, очень близки к одному из значений стандартного ряда. Делаем предположение, что искомый модуль зубчатого колеса и шестерни m в мм равен одному из этих значений и вписываем его

    в ячейку D19: 2,000

    15. Предварительные значения у гла наклона зубьев определяем по результатам замеров шестерни β 1 и зубчатого колеса β 2 в градусах соответственно

    в ячейке D20: =ASIN (D8*D19/D9*TAN (D11/180*ПИ())) =0,0000

    β1 =arcsin ( z1 * m *tg ( βa1 )/ da1 )

    и в ячейке D21: =ASIN (D12*D19/D13*TAN (D15/180*ПИ())) =0,0000

    β2 =arcsin ( z2 * m *tg ( βa2 )/ da2 )

    Делаем предположение, что искомый угол наклона зубьев β в градусах равен измеренным и пересчитанным значениям и записываем

    в ячейку D22: 0,0000

    16. Предварительные значения коэффициента уравнительного смещения вычисляем по результатам замеров шестерни Δy 1 и зубчатого колеса Δy2 соответственно

    в ячейке D23: =2*D4+D5- (D9-D10)/(2*D19) =0,025

    и в ячейке D24: =2*D4+D5- (D13-D14)/(2*D19) = 0,025

    Δy2 =2*( ha * )+( c * ) — ( da2 df2 )/(2* m )

    Анализируем полученные расчетные значения, и принятое решение о значении коэффициента уравнительного смещения Δy записываем

    в ячейку D25: 0,025

    17,18. Делительные диаметры шестерни d1 и зубчатого колеса d2 в мм рассчитываем соответственно

    в ячейке D26: =D19*D8/COS (D22/180*ПИ()) =32,000

    d1 = m * z1 /cos( β )

    и в ячейке D27: =D19*D12/COS (D22/180*ПИ()) =126,000

    d2 = m * z2 /cos( β )

    19. Делительное межосевое расстояние a в мм вычисляем

    в ячейке D28: =(D27+D6*D26)/2 =79,000

    a =( d2 + T * d1 )/2

    20. Угол профиля αt в градусах рассчитываем

    в ячейке D29: =ATAN (TAN (D3/180*ПИ())/COS (D22/180*ПИ()))/ПИ()*180 =20,0000

    αt =arctg(tg ( α )/cos( β ))

    21. Угол зацепления αtw в градусах вычисляем

    в ячейке D30: =ACOS (D28*COS (D29/180*ПИ())/D7)/ПИ()*180 =21,8831

    Три варианта положения рейки исходного контура относительно заготовки

    22,23. Коэффициенты смещения шестерни x1 и колеса x2 определяем соответственно

    в ячейке D31: =(D9-D26)/(2*D19) -D4+D25 =0,425

    x1 =( da1 d1 )/(2* m ) — ( ha * )+ Δy

    и в ячейке D32: =(D13-D27)/(2*D19) -D4+D25 =0,100

    x2 =( da2 d1 )/(2* m ) — ( ha * )+ Δy

    24,25. Коэффициент суммы (разности) смещений xΣ(d) вычисляем для проверки правильности предыдущих расчетов по двум формулам соответственно

    в ячейке D33: =D31+D6*D32 =0,525

    и в ячейке D34: =(D12+D6*D8)*((TAN (D30/180*ПИ()) — (D30/180*ПИ())) — (TAN (D29/180*ПИ()) — (D29/180*ПИ())))/(2*TAN (D3/180*ПИ())) =0,523

    xΣ(d) =( z2 + T * z1 )*(inv( αtw ) — inv( αt ))/(2*tg( α ))

    Значения, рассчитанные по разным формулам, отличаются очень незначительно! Полагаем, что найденные значения модуля зубчатого колеса и шестерни, а также коэффициентов смещения определены верно!

    Расчет параметров колеса и шестерни косозубой передачи.

    Переходим к примеру с косозубой передачей и повторяем все действия, которые мы делали в предыдущем разделе.

    Измерить угол наклона зубьев с необходимой точностью при помощи угломера или транспортира практически очень сложно. Я обычно прокатывал колесо и шестерню по листу бумаги и затем по отпечаткам транспортиром делительной головки кульмана производил предварительные измерения с точностью в градус или больше. В представленном ниже примере я намерил: βa1 =19° и βa2 =17,5°.

    Еще раз обращаю внимание, что углы наклона зубьев на цилиндре вершин βa1 и βa2 – это не угол β , участвующий во всех основных расчетах передачи. Угол β – это угол наклона зубьев на цилиндре делительного диаметра (для передачи без смещения).

    Таблица Excel с расчетом косозубой передачи №1

    Ввиду малости значений рассчитанных коэффициентов смещения уместно предположить, что передача была выполнена без смещения производящих контуров шестерни и зубчатого колеса.

    Воспользуемся сервисом Excel «Подбор параметра». Подробно и с картинками об этом сервисе я в свое время написал здесь.

    Выбираем в главном меню Excel «Сервис» — «Подбор параметра» и в выпавшем окне заполняем:

    Установить в ячейке: $D$33

    Значение:

    Изменяя значение ячейки: $D$22

    Получаем результат β =17,1462°, xΣ(d) =0, x1 =0,003≈0, x2 =-0,003≈0!

    Таблица Excel с расчетом косозубой передачи №2

    Передача, скорее всего, была выполнена без смещения, модуль зубчатого колеса и шестерни, а также угол наклона зубьев мы определили, можно делать чертежи!

    Важные замечания.

    Смещение исходного контура при нарезке зубьев применяют для восстановления изношенных поверхностей зубьев колеса, уменьшения глубины врезания на валах-шестернях, для увеличения нагрузочной способности зубчатой передачи, для выполнения передачи с заданным межосевым расстоянием не равным делительному расстоянию, для устранения подрезания ножек зубьев шестерни и головок зубьев колеса с внутренними зубьями.

    Различают высотную коррекцию ( xΣ(d) =) и угловую ( xΣ(d) ).

    Смещение производящего контура на практике применяют обычно при изготовлении прямозубых колес и очень редко косозубых. Это обусловлено тем, что по изгибной прочности косой зуб прочнее прямого, а необходимое межосевое расстояние можно обеспечить соответствующим углом наклона зубьев. Если высотную коррекцию изредка применяют для косозубых передач, то угловую практически никогда.

    Косозубая передача работает более плавно и бесшумно, чем прямозубая. Как уже было сказано, косые зубья имеют более высокую прочность на изгиб и заданное межосевое расстояние можно обеспечить углом наклона зубьев и не прибегать к смещению производящего контура. Однако в передачах с косыми зубьями появляются дополнительные осевые нагрузки на подшипники валов, а диаметры колес имеют больший размер, чем прямозубые при том же числе зубьев и модуле. Косозубые колеса менее технологичны в изготовлении, особенно колеса с внутренними зубьями.

    Подписывайтесь на анонсы статей в окнах, расположенных в конце каждой статьи или вверху каждой страницы.

    Не забывайте подтверждать подписку кликом по ссылке в письме, которое тут же придет к вам на указанную почту (может прийти в папку «Спам»).

    Уважаемые читатели! Ваш опыт и мнение, «оставленные» ниже в комментариях к статье, будут интересны и полезны коллегам и автору.

    Прошу уважающих труд автора скачивать файл после подписки на анонсы статей!

    Ссылка на скачивание файла: modul-zubchatogo-kolesa (xls 41,0KB).

    Источник

    Adblock
    detector