Коэффициент высоты головки зуба что это такое

 

Главная

Лабораторная работа

Построение зубьев эвольвентного профиля методом обкатки

 

1. Цель работы

- Ознакомление с нарезанием нулевых и корригированных зубчатых колес методом обкатки и вычерчивание их профилей зубьев на приборе.

- Изучение процесса подрезания и заострения зубьев экспериментальным путем и определение смещения режущего инструмента для их устранения.

 

2. Теоретические положения

2.1  Общие сведения

Нарезание эвольвентных профилей методом обкатки или огибания является наиболее производительным и распространенным способом производства зубчатых колес. При обкатке режущий инструмент и заготовка получают относительное движение, которое они имели бы в случае нормального зацепления шестерни с колесом. Процесс нарезания зубчатого зуба колеса рейкой складывается из поступательного движения заготовки А вдоль рейки Б и её вращении вокруг своей оси (движение подачи ∆φ заготовки) и возвратно–поступательного движения режущего инструмента вдоль оси заготовки (рабочий ход), во время которого происходит съём стружки (рис. 1,а).

Рис. 1. Нарезание зубьев методом обкатки: а – схема процесса нарезания зубьев; б – схема образования профиля зуба

 

Эвольвентный профиль зуба получается как огибающая профиля рейки в нескольких последовательных её положениях, то есть рейка как бы обкатывается относительно заготовки (рис. 1,б). Цикл повторяется до окончания обработки всех зубьев. При использовании этого метода на одном станке одним и тем же инструментом можно нарезать эвольвентные профили с разными параметрами.

При выполнении данной лабораторной работы применяются следующие понятия теории зубчатых зацеплений (рис. 2).

Модульная прямая рейки (МПР) – средняя прямая, на которой толщина зуба равна ширине впадины и составляет половину шага Р.

Делительная прямая рейки (ДПР) – прямая, касающаяся делительной окружности колеса.

Делительная окружность колеса – окружность, на которой шаг зацепления равен шагу инструментальной рейки P=π∙m.

Шаг рейки постоянен для любой прямой, параллельной модульной прямой в границах прямолинейного профиля зуба; поэтому заготовку можно устанавливать так, чтобы делительная окружность колеса касалась любой этой прямой, которая и будет делительной. При нарезании профиля зуба делительная прямая катится по делительной окружности без скольжения и, следовательно, обе линии являются центроидами в относительном движении рейки и колеса. Точки Р касания центроид будет полюсом зацепления при нарезании зубчатого колеса.

Если делительная окружность колеса касается модульной прямой рейки, то профиль зуба будет нормальным (“нулевым ” или “некорригированным”). У такого колеса высота головки зуба ha равна модулю:

а толщина зуба S по делительной окружности равна ширине впадины:

Уменьшение числа зубьев при нормальном зубчатом зацеплении может вызвать подрезание зубьев. Для устранения подрезания и улучшения работы зубчатых колес при их изготовлении применяется коррегирование. Коррегирование зубчатых колес производится с целью уменьшения габаритов и улучшения качества (исправления) зацепления: устранения подрез ножки зуба, увеличения коэффициента перекрытия, уменьшения износа, повышения прочности зуба.

Рис. 2. Зацепление зубчатого колеса с инструментальной рейкой

 

Коррегирование (исправление) эвольвентных зубчатых колес осуществляется смещением стандартного режущего инструмента от оси заготовки, при этом по делительной окружности будет перекатываться не модульная прямая рейки, а любая другая, параллельно ей. Зубья колеса будут иметь при этом эвольвентный профиль, однако вид их будет иной, чем у зубьев нулевых колес. Расстояние между модульной и делительной прямой называется сдвигом рейки (рис. 2)

b=x∙m.

Смещение рейки относительно её положения для нормального колеса в направлении от центра колеса называется положительным сдвигом, а в направлении к центру колеса О – отрицательным сдвигом.

Коэффициентом смещения (сдвига) называется отношение сдвига рейки к модулю зацепления m:

В зависимости от видов корригирования комбинации смещений пары сопрягаемых зубчатых колес могут быть следующими:

1. Нулевое зацепление, когда сдвиги рейки для обоих колес равны нулю: X1=X2=0

2. Равносмещенное зацепление, когда сумма коэффициентов смещения для обоих колес равна нулю: X1+X2=0.

3. Неравносмещенное зацепление, когда сумма коэффициентов смещения для обоих колес не равна нулю:

- Положительное смещение X1+X2>0;

- Отрицательное смещение  X1+X2<0.

Величина относительного сдвига (коэффициента смещения) рейки, необходимая для устранения подрезания ножки зуба, определяемая формулой

где  - коэффициент высоты головки зуба;

Z – число (количество) зубьев колеса;

 - угол профиля рейки.

Для зубчатых колес с нормальным исходным контуром по ГОСТ 13755-81, для которых  =1 и =20°, формула определения коэффициента смещения будет иметь вид

Абсолютный сдвиг рейки, необходимый для устранения подрезания ножки зуба, определяется формулой

b0=x0∙m.

 

3. Описание объекта исследования, приборов и инструментов

Прибор для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев методом обката имеет следующую конструкцию (рис. 3).

Основанием прибора служит литая панель 4, на которой установлены диск 8 и рейка5. Диск выполнен из оргстекла и представляет собой руг с диаметром, равным диаметру заготовки. Рейка прибора, выполняющая роль зуборезного инструмента, совершает поступательное движение вдоль направляющих 13, имеющих сечение ласточкина хвоста, совместно со шкалами 1 и 12, планкой 9 и захватами 3 и 11. Для согласования угловой и поступательной подач заготовки к захвату 11 прикрепляется проволока 10,  огибающая диск 8 и прикреплённая к захвату 3, которая при помощи эксцентрикового механизма с рукояткой 2 может перемещаться, создавая необходимое натяжение проволоки 10. Совместное движение рейки и диска осуществляется при помощи храпового механизма рычагом 15. Если рукоятку 14 повернуть в левое положение, то обе собачки выходят из зацепления с рейкой 5 и рейка свободно от руки перемещается вдоль направляющихся 13. Кроме того, при помощи двух винтов 16 рейку можно закрепить на различных расстояниях относительно центра заготовки.

Для построения зубьев на диск 8 накладывается круг из чертежной бумаги с диаметром, равным диаметру заготовки и прижимается крышкой 7 с винтом 6. Рейку нужно поставить в крайнее правое положение, освободив предварительно рукоятку 14. На бумажном круге вычерчивают контур зубьев карандашом. Затем нажатием рычага 15 передвигают рейку на один шаг и снова очерчивают контур зубьев. Так делают до тех пор, пока рейка не придет в крайнее левое положение, а на бумажном круге не будет получен контур нескольких зубьев.

При этом, если модульная прямая совпадает с касательной к делительной окружности, то на бумажной заготовке вычерчиваются зубья нулевого колеса. Если же рейка сдвинута относительно центра заготовки, то на круге получим зубья соответственно с положительным или отрицательным сдвигом.

Для получения нового контура зубьев необходимо рукоятку 2 повернуть, тем самым ослабив натяжение проволоки. Диск после этого свободно повернется на необходимый угол. Рейка становится в крайнее правое положение и вновь вычерчивается контур зубьев с положительным или отрицательным сдвигом.

13

Рис. 3. Прибор для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев методом обката

 

14

Рис. 4. Образец диска с вычерченными профилями зубцов  в четырех вариантах

 

4. Методика проведения исследований и обработка результатов

1. Ознакомиться с устройствами и принципом действия прибора. Записать в отчет номер  прибора и параметры получаемого зубчатого колеса: модуль зацепления m; угол профиля рейки αω; диаметр делительной окружности зубчатого колеса d.

2. Бумажный круг, диаметр которого соответствует диаметру диска прибора, разделить двумя перпендикулярными линиями на четыре примерно равных квадранта. Расчерченный круг наколоть на иголки прибора и закрепить крышкой.

3. Установить рейку прибора в крайнее правое положение, при этом диск должен быть установлен так, чтобы одна из прямых линий на круге проходила примерно через левую сторону профиля крайне левого зуба рейки. На шкалах 1 и 12 устанавливается, либо величина необходимого смещения  со своим знаком, либо 0 для нормального зубчатого колеса без смещения. В каждом квадранте вычерчивается по два–три профиля зубьев (рис. 2) одного из четырех вариантов.

4. В первом квадранте вычертить нормальное (нулевое) зубчатое колесо без смещения, X=0.

5. Определить число зубьев нарезаемого колеса

6. По найденному числу зубьев Z определить коэффициент смещения X0 и абсолютный сдвиг b0 рейки, необходимый для устранения подрезания ножки зуба.

7. Ослабить винты 16 прибора и сместить рейку 5 от центра заготовки на величину b0 абсолютного сдвига рейки и затянуть винты. При положительном смещении рейка отводится от центра заготовки, а при отрицательном - придвигается к центру.

8. Подвести под рейку чистый квадрант для вычерчивания профиля зубьев без подрезания ножек. Для чего необходимо ослабить  натяжение проволоки, огибающей диск, освободив рукоятку 14, повернуть диск на 900 без обкатывания и вернуть рукоятку в 14 в исходное положение.

9. Вычертить контур коррегированного колеса при отсутствии подрезания ножки зуба.

10. Установить на рейке положительный сдвиг (смещение) b=8…10 мм (по указанию преподавателя). Подвести под рейку чистый квадрант и вычертить в нем контур зубьев при положительном смещении b.

11. Установить на рейке отрицательный сдвиг (по величине равный положительному) b= - (8…10) мм. Подвести под рейку последний чистый квадрант и вычертить в нем контур зубьев при отрицательном смещении b.

12. Определить геометрические параметры и размеры нулевого колеса, колеса при отсутствии подрезания ножки зуба и зубчатых колес с положительным и отрицательным смещениями b. Полученные данные занести в таблицу 1.

Таблица 1

п/п

Параметр и размеры зубьев колеса

Нормальное (нулевое) колесо Х=0

Исправленное (коррегированное) колесо

Расчетная формула

Размер, мм

Расчетная формула

Размеры зубьев колеса с коэффициентом сдвига

Х0

1

Число зубьев зубчатого колеса

 

 

 

 

2

Шаг зацепления (по делительной окружности)

P=π∙m

 

P=π∙m

 

 

 

3

Диаметр основной окружности

dв=d∙cosαω

 

dв=d∙cosαω

 

 

 

4

Диаметр окружности головок зубьев

da=d+2m

 

da=d+2(m+b)

 

 

 

5

Диаметр окружности ножек зубьев

df=d-2,5m

 

df=d-2,5m+2b

 

 

 

6

Толщина зуба по делительной окружности

 

 

 

 

7

Хордальная толщина зуба по делительной

окружности

 

 

 

 

8

Измеренное значение толщины зуба по хорде

делительной окружности

Sxииз

 

Sxииз

 

 

 

 

13. На приборе освободить винт 6, снять крышку 7 и вынуть бумажную заготовку с нанесенными профилями зубьев.

14. На бумажной заготовке нанести в каждой четверти делительную и основную окружности, а также окружности головок и ножек зубьев, диаметры которых взять из таблицы 1.

15. В каждой четверти измерить хордальную толщину одного из нанесенных зубьев по делительной окружности. Полученные результаты занести в таблицу 1.

email:

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

 

Теоретическая механика   Сопротивление материалов

Прикладная механика  Строительная механика  Теория машин и механизмов

 

 

 

 

Рейтинг@Mail.ru Каталог-Молдова - Ranker, Statistics
Directrix.ru - рейтинг, каталог сайтов
Источник: http://www.detalmach.ru/lab33.html



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Расчет геометрических параметров зубчатой цилиндрической Как сделать намерение на омовение

Коэффициент высоты головки зуба что это такое Коэффициент высоты головки зуба что это такое Коэффициент высоты головки зуба что это такое Коэффициент высоты головки зуба что это такое Коэффициент высоты головки зуба что это такое Коэффициент высоты головки зуба что это такое

Похожие новости