Способ изготовления колеса модифицированной глобоидной передачи Советский патент 1987 года по МПК B23F13/06 

Изобретение относится к машиностроению и касается производства глобоидных передач.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных показателей глобоидных передач за счет локализации пятна контакта колеса в средней части ширины огибающей зоны в паре с червяком, выполненным с переменным делительным углом профиля витка в его осевом сечении.

На фиг. 1 показан модифицированный глобоидный червяк с переменным углом профиля; на фиг. 2 - схема фрезы-летучки для нарезания зубьев колеса модифицированной глобоидной передачи; на фиг. 3 - боковая поверхность зуба колеса модифицированной глобоидной передачи; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3 при правильном контакте; на фиг. 5 - то же, при смещенном контакте; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 3 при неодинаковых углах профиля витка и зуба; на фиг. 7 - то же при одинаковых углах профиля витка и зуба.

Модифицированный глобоидный червяк (фиг. 1) в процессе работы зацепляется с колесом, ось которого на чертеже совпадает с точкой О, расположенной в средней плоскости червяка и отстоящей от оси червяка на величину межосевого расстояния глобоидной передачи а. Окружность диаметра dj на фиг. 1 является делительной окружностью колеса, а диаметр di - делительным диаметром глобоидного червяка.

При нарезании зубьев колеса глобоидной передачи инструментом в виде фрезы- летучки (фиг. 2) ось инструмента к моменту завершения процесса нарезания отстоит от оси нарезаемого колеса на величину станочного межосевого расстояния а , которое при известных способах нарезания равно межосевому расстоянию глобоидной передачи а. Как и на фиг. 1, окружность диаметра dg является делительной окружностью колеса, а диаметр djo - делительным диаметром фрезы-летучки, равным di при известных способах нарезания, т. е. когда dio а.

Фреза-летучка состоит из корпуса 1, на котором закреплены два крайних резца 2 и 3 (соответственно левый и правый) и два средних резца 4 и 5 (также левый и правый). В частном случае два средних резца могут быть представлены одним резцом, расположенным в средней плоскости инструмента.

Каждый резец имеет режущую кромку, профилирующую боковую поверхность зуба колеса. Крайние резцы 2 и 3 имеют профилирующие режущие кромки А и В, а средние резцы 4 и 5 - кромки С и D. Расположение режущих кромок определяется их положением на делительной окружности колеса диаметра dg, и углом профиля для

крайних резцов и углом профиля для средних резцов. Угол профиля крайнего рез- цао хвпринимают обычно равным углу профиля витка червяка в месте расположения

первой образующей витка глобоидного червяка, а угол профиля среднего резца равным углу профиля витка в том же торцовом сечении червяка, т.е. профиля, занимающего на делительной окружности

„ колеса диаметра d то же положение, что и профилирующая кромка С среднего резца 4.

Боковая поверхностъ зуба колеса модифицированной глобоидной передачи (фиг. 3) состоит из огибающей зоны Е, по которой

5 происходит контактирование зуба с боковой поверхностью витка червяка, и двух аодрезных зон Ри G, представляющих собой две части одной общей подрезной поверхности. Различают зоны подрезной поверх0 ности у тупой F и острой G кромок зуба колеса или соответственно подрезные зоны на входе F и выхода G витка червяка в зацепление с зубом.

На фиг. 4 огибающей зоне соответству5 ет линия J, а подрезным зонам F и G - линии К и L Пунктирной линией М (фиг. 4) показана огибающая различных положений витка червяка относительно боковой поверхности зуба колеса в процессе зацепления. Для улучщения эксплуатационных показателей глобоидной передачи за счет устранения вредных влияний погрещностей изготовления и сборки предусматривается локализация первоначального пятна контакта зуба колеса с витком червяка примерно в

г средней части огибающей зоны, например в точке N, а в остальных местах вдоль этой зоны по щирине колеса предусматриваются плавно увеличивающиеся от точки N отклонения (завалы) к границам огибающей зоны - продольные завалы, равные на

фиг. 4 расстоянию между линиями J и М. При нарезании зубьев колеса фрезой- летучкой (фиг. 2) огибающая зона J профилируется режущей кромкой С среднего резца 4, а подрезные зоны L и К - режу5 щей кромкой А крайнего резца 2.

При нарезании зубьев колеса согласно известному способу огибающая зона J получается такой геометрии, что точка первоначального контакта N (фиг. 5) смещается ближе к выходной части этой зоны. Это при0 водит к тому, что продольный завал на выходе, равный расстоянию между линиями J и М правее точки контакта N, оказывается чрезвычайно малым, а продольный завал на входе, равный расстоянию между теми же линиями J и М левее точки контакта N, наоборот слишком больщим. При этом имеется опасность появления кромочного контакта в точке Р зуба колеса, явля0

юшенся TO4K(jfi пересечения огибающей зоны J и пол )С31:ой зоны на выходе L.

Улум1 1е;чие геометрии огибающей зоны J и обеспечение требуемого контакта я средней части эт)1 зоны, аналогично нредстав- ;1еипому на ( достигается согласно изобретению уве.1ичением делительного диаметра фрезы-летучки с1ш но сравне1И1Ю с делите. Тьиым диаметром глобоидного червяка di на ве.и-1чипу (0,01 ...0,30) .х а мм. Соответстр,( )е;и1 :ивается и стаиоч- ное межосевое расстояние tbo по сравнению е ме/косевым )асетоя1 ием глобоидной передачи и. Эффект лучи1ения геометрии оги- баюи1.ей зонв и соответственного смещения контакта об зяспяотся тем, что iipii увеличении де: ителы1ого диаметра с1ю иистру- .меита уменьн1ается угол накло1и1 .чинии зуба, т.е. линия зуба KJL (фиг. 5) несколько новорачивается в плоскости чертежа в направлении часовой стрелки вокру линии М, огибаю ией различные юложения витка червяка, в резу.ль-тгп е чего точка N контакта этих линий .1еи1ается в среднюю часть огибак нцсй зоны J.

Особенн{)стыо контактирования витка глобои;и1ого че)вяка с зубом колеса но оги- баюи1ей зоне, 1-1арезанной средним резцом 4 {фг1г. 2), является различие положений по де.1ите;н 11ой окружиоети или соответственно но д:1ине червяка Г1рофилируюн.1ей кро.мки С среднего резиа 4 и образующей витка червяка, всту|1а10Н1ей в контакт с зубо.м колеса в точке 1 (фиг. 4). Если ноложение режущей кромки среднего резца характеризуется в нлоскости колеса углом fc (фи1 2). то иоложение образующей, встуиаюн1ей Р. контакт в точке N, характеризуется на червяке (фиг. 1) не тем .же но величине yr. iOM с, fn и соответственно делительным углом профиля витка в .осевом сечении червяка с я, а не угло. , Учитывая, что делительный угол профиля витка являечея нере.менным, угол не равен углус г и соответственно не равен .де- лите;1Ы10му углу профиля средней режущей

кромки (Хм .

При нарезании зубьев колеса модифицированной глобоидной передачи ио извеет- но.му способу делительный угол профиля сХсо(фиг. 2) режущей кромки среднего резца прини.мают равпы.м делительному углу профиля витка ч/с (фиг. 1) в этом же тор- .цовом сечении червяка. В результате в точке N первоначального контакта делительный угол профиля зуба колеса, равный оСад , и делительный угол профиля витка червяка не совпадают, что приводит к смещению контакта по высоте зуба. Схема такого контакта в сечении Б-Б на фиг. 3 показана на фиг. 6, где линией S показано сечение зуба колеса с делительиы.м углом профиля , а линией Т -- сечение витка червяка с де0

лительным углом профиля . Из-за разности углов со и контакт витка червяка и зуба колеса находится в точке LJ.

Для устранения емещения контакта ио высоте зуба и обеспечения нравильно1Ч) контакта профиля зуба S и витка червяка Т предусматривается, согласно изобретению умеиьщепие делительного угла профиля средних режущих кромок о цо сравнению е делительным углом профиля витка червяка dc. в том же торцовом сечении червяка на величину /id dc dM jT.e. предусматрива етея принятие угла сХ оравным углу л„. Схема контакта при этом показана на фиг. 7.

5 Делительный диаметр фрезы-летучки dio согласно изобретению должен быть увеличен по сравнению с делительным диаметром глобоидного червяка dj на 1-30%, т.е. на величину 0,01-0,30 межоеевого расстоя- ния глобоидной передачи а в зависимости от параметров передачи, закона кривой модификации и требуемой величины локализации, а также от положения профилирующей кромки ереднего резца, формирующей огибающую зону. Это приводит соответствен5 но к увеличению станочного межосевого расстояния die на 0,5-15% но сравнению е межосевым расстоянием глобоидной передачи а.

У величение делительного диаметра фрезы-летучки d,o менее чем на 0,01 х d по сравнению с делительным диаметром глобоидного червяка dj не дает заметного эффекта из-за своей малости, а больще чем на 0,30xd - нецелесообразно, поскольку ведет к чрезмерному возрастанию величины

с продольного завала на выходе и уменьшению - на входе.

Что касаетея величины делительного уг,ла профиля средних режущих кромоко св. то эта ве 1ичина определяется расчетным путем в завиеимоети от параметров пере0 дачи, параметров наладки станка при зубо- обработке модифицированного глобоидного червяка и положения средней режущей кромки.

В качестве примера изготовления модифицированной глобоидной передачи пред- лагае.мым епособом можно привести передачу е межосевым расстоянием мм и передаточным числом U 40. Известная передача имеет делительный диаметр чер0 вяка d 56 мм, что соответствует первому ряду диаметров d по этому стандарту, и имеет параметры известного исходного червяка. Делительный угол профиля витка в осевом сечении червяка 25°. При на- резании модифицированного глобоидного червяка двусторонним беекоррекционным способом aU, при котором наладку станка выпо.тняют с учетом изменения станочного

межосевого расстояния и передаточного числа между инструментом и заготовкой, параметры наладки станка составляют: станочное передаточное число и станочное межосевое расстояние ао 167,31 мм.

При нарезании колеса четырехрезцовой фрезой-летучкой согласно известному способу, когда станочное межосевое расстояние равно межосевому расстоянию передачи, т.е. UIQ а, при расположении каждого из средних резцов фрезы под углом ic 6,5250° (фиг. 2, точка первоначального пятна контакта будет смещенной к выходной части огибающей зоны, аналогично тому, как это показано на фиг. 5. При этом величина продольного завала на выходе составляет ,03 мм, а на входе - Лвх 0,22 мм.

Для локализации пятна контакта в средней части огибающей зоны и выравнивания при этом величин продольных завалов на входе и выходе при использовании изобретения необходимо увеличение делительного диаметра фрезы-летучки на 0,052 х а 8,26 мм, т.е. до величины ,26 мм. Соответственно станочное межосевое расстояние при нарезании зубьев колеса должно быть увеличено до 164,13 мм. Благодаря этому первоначальное пятно контакта перемещается в среднюю часть огибающей зоны и величины продольного завала составляют: на входе Лв1.0,11 мм, и на выходе ДБЫХ 0,13 мм. Такие величины завалов и их соотношение соответствуют требуемым по расчету и позволяют улучщить приработку глобоидной передачи, а положение контакта в середине огибающей зоны - избежать кромочного контакта.

Углу расположения средних резцов под углом /с 6,5250° соответствует делитель

5

0

5

0

5

ный угол профиля витка в осевом сечении червяка 25,3421° (фиг. 1). В рассматриваемом случае в первоначальный контакт с огибающей зоной зуба колеса вступает участок витка, положение образующей которого характеризуется углом f// 9,70° с делительным углом профиля витка в осевом сечении червяка л 24,4944°. Для предотвращения смещения . контакта по высоте зуба из-за неравенства углов и , делительный угол профиля .средних резцов принят равным делительному углу профиля витка червяка в точке первоначального контакта, т.е. о.« i,.1 24,4944°.

Формула изобретения

Способ изготовления колеса модифицированной глобоидной передачи фрезой-летучкой с четырьмя режущими кромками, из которых средние режущие кромки обрабатывают огибающие воны, а две крайние - подрезные зоны, отличающийся тем, что, с целью улучщения эксплуатационных показателей глобоидной передачи за счет локализации пятна контакта в средней части ширины огибающей зоны в паре с червяком с переменным делительным углом профиля витка в его осевом сечении, делительный угол профиля средних резцов принимают равным делительному углу профиля витка червяка в точке первоначального контакта, а делительный диаметр фрезы-летучки назначают из соотнощения

dio di -Ь (0,01...0,30) а мм,

где di -делительный диаметр глобоидного

червяка передачи, мм; л -межосевое расстояние глобоидной передачи.

Изобретение .относится к области машиностроения и касается производства модифицированных глобоидных передач. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных показателей глобоидной передачи за счет локализации пятна контакта колеса в средней части ширины огибающей зоны в паре с червяком, выполненным с переменным делительным углом профиля витка в его осевом сечении. При нарезании зубьев колеса фрезой-летучкой огибающая профилируется режущей кромкой С среднего резца 4, а подрезные зоны - режущей кромкой А крайнего резца 2, при этом точка контакта смещается ближе к выходной части этой зоны, это приводит к тому, что продольный завал на выходе оказывается чрезвычайно малым, а продольный завал на входе слишком большим, что вызьшает опасность появления кромочного контакта. Улучшение геометрии огибающей зоны и обеспечение требуемого контакта в средней части той зоны достигается увеличением делительного диаметра фрезы-летучки da по сравнению с делительным диаметром гло- боидного червяка d на величину (0,01..., 0,30) X а мм, где а - межосевое расстояние глобоидной передачи, при этом величина делительного угла профиля средних режущих кромок принимается равной делительному углу профиля витка червяка в точке первоначального контакта. 7 ил. Ф (Л со го 00 о ;о ГчЭ

Вход витка

Фиг. 3 Б

А -А

Фиг. 5

Фиг.6

5 -5

.

Составитель И. Кузнецова

Редактор Г. ГерберТехред И. ВересКорректор А. Ильин

Заказ 3432/15Тираж 974Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская каб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. 7