Способ изготовления червячной передачи Советский патент 1981 года по МПК B23F13/00 B23F11/00 

1

Изобретение относится к зубообработке.

Известен способ изготовления червячной передачи с локгшизованным пятном контакта, при котором нарезные колеса производят червячной фрезой увеличенного делительного диаметра за два прохода при измененном в сравнении с червячной передачей межосевом расстоянии и смещенном в разные стороны от межосевого перпендикуляра положении фрезы в кажом из проходов, а червяк изготовляют эвольвентным t

Недостаток данного способа состои в том что он обеспечивает нгщежную локализацию контакта лишь в средней зоне зуба. При попытке сместить положение пятна на зубе колеса необходимо изменить параметры фрезы (форму профиля- зуба, шаг витка), что искажает передаточное отношение червячной передачи и отрицательно сказывается на ее кинематической точности и динамических характеристиках. .

Цель изобретения - получение локализованного пятна контакда в любой наперед заданной зоне зуба колеса по его длине одним и тем же инструментом и при сохранении постоянного

передаточного отношения в зацеплении колеса с червяком.

Цель достигается тем, что в процессе нарезания колеса фрезу, шаг витков которой выполняют равным шагу витков червяка, толщину зуба на делительном диаметре - меньше толщины витка червяка на его делительном диаметре, а профиль зуба - по форме сечения эврльвентной винтовой поверности червяка, устанавливают под рабочим углом передачи и после первого прохода смещгиот вдоль ее оси, Причем первым осуществляют тот проход, при котором формируется сторона зуба, обращенная к направлению вращения обрабатываемого колеса, а смещение вдоль оси осуществляют в направлении, противоположном вращению колеса.

Межосевое расстояние, смещение фрезы от межосевого перпендикуляра и смещение ее вдоль оси определяют по следующим выражениям

°u).) ( Ь .5in(oircslnp+arcsm-

2 - JLlJLSi3 +A COSS

a.w.c - межосевое расстояние при

нарезании колеса; Ьп - смешение фрезы от межосевого перпендикуляра; смещение фрезы вдоль

Ч оси;

а IJL)

межосевое расстояние в червячной передаче; df, , d - делительные диаметры

фрезы и червяка; - координата центра пятна контакта, отсчитанная по направлению оси колеса от его средней торцовой плоскости;

г - радиус, определяющий положение центра контакта на зубе относительно оси червяка;

г - радиус основного цилиндра эвольвентного червяка;

«

делительный угол подъема червяка;

S , S,

толщины зуба фрезы и вика червяка на делительных диаметрах;

Л величина бокового зазора в червячной передаче отсчитанная по направлению оси червяка.

На фиг.1 показаны осевые сечения витка червяка и производящей поверхности фрезы, совмещенные левыми боковыми профилями; на фиг.2 - положение фрезы относительно колеса при первом проходе; на фиг.З - положени фрезы относительно колеса при втором проходе; на фиг.4 - одно из возможных положений пятна контакта на зубе в передаче; на фиг.З - направление вращения колеса, обращенная к нему сторона зуба, направление смещения фрезы вдоль оси после первого прохода.

Изготовление червячной передачи производят следующим образом.

Боковые поверхности витка 1 червяка 2 изготавливают эвольвентными. Нарезание зубьев червячного колеса 3 производят червячной фрезой 4 с увеличенным делительным диаметром d в сравнении с делительным диаметром d червяка 2. Увеличение выбрано в пределах , и расширение этих пределов возможно. Шаг t витк фрезы 4 выполняют равным шагу витка 1 червяка 2. Высоту h зубьев фрезы принимают, исходя из высоты витка червяка с учетом величины радиального зазора в передаче и припуска на переточку.зубьев фрезы. Толщину S зуба фрезы на ее делительном диаметре d принимают меньшей, чем толщина S витка червяка на его делительном диаметре d. Минимально допустимую толщину Sn зуба фрезы необходимо ограничивать допустимой толщиной Sne на вершине зуба фрезы

(минимальные значения „ согласно выполненным экспериментам должны быть в пределах 0,5-1 мм). Профиль 5 зуба фрезы 4 выполняют по форме сечения теоретической эфольвентной винтовой поверхности, часть которой использована для образования боковой поверхности витка 1 червяка 2. Отличие профиля 5 зуба фрезы 4 от соответствующего профиля витка 1 червяка 2 состоит лишь в том, что для фрезы 4 принимают участок сечения эвольвентной винтовой поверхности в пределах увеличенных диаметралных размеров. Если от отдельного прфиля перейти к рассмотрению производящей поверхности 6 фрезы, то она является эвольвентной винтовой поверхностью с теми же определяющими ее параметрами (имеется в виду диаметр основного цилиндра эвольвентной винтовой поверхности и основной угол подъема линии витка), что и эвольвентная поверхность витка 1 червяка 2.

Для обработки зубьев колеса 3 ось 00 фрезы 4 устанавливают по отношению к оси О, 0 колеса 3 под тем же углом (угол на чертежах не обозначен) , что и ось червяка 2 по отношению к оси ( колеса 3 в червячной передаче.

При соотношении угловых скоросте вращения фрезы 4 и колеса 3,равном передаточному отношению червячной передачи производят обработку зубье колеса. Её выполняют за два прохода в положении фрезы 1 и П. В каждом и проходов при подаче врезания фрезы до межосевого расстояния а.споочерено формируются противоположные стороны 7 и 8 зуба колеса. Межосевое расстояние . изменено в сравнении с межосевым расстоянием червячной передаче, а положение оси 00 фрезы в каждом из ее проходов смещено в противоположные стороны от межосевого перпендикуларя h на величину Ьч, измеренную по направлению оси 0 0 колеса 3. Величины Ь выбираются в зависимости от требуемого положения пятна контакта на зубе колеса. Значение этих величин рассчитывают по формулам

ш. cos(arc5mparc5in),

sin(apcsm- + arcg,in)

ащ - межосевое расстояние при нарезании колеса;

bij - смещение фрезы от межосевого перпендикуляра;

25, - смещение фрезы вдоль оси;

a, - межосевое расстояние в .изготовляемой червячной передаче;

dpd, - делительные диаметры фрезы и червяка;

Е - координата точки С центра пятна, отсчитанная по оси колеса от его средней торцовой плоскости. При положении точки 1 на зубе от его средней торцовой плоскости до торца на выходе, значение 1 положительно, а до торца на входе - отрицательно ;

г - радиус, определяющий положение точки С на зубе относительно оси Од О fj червяка в изготовляемой передаче;

г - радиус основного цилин дра эвольвентной винтовой поверхности, ограничивающей виток червяка и виток производящей поверхности фрезы.

При сдвиге из одного положения в другое фрезу дополнительно смещают вдоль собственной оси 00 на величину Zrt 1не нарушая при этом кинематических цепей станка). Величину ZQ . выбирают в зависимости от фактической толщины Srt зуба фрезы на ее делительном диаметре d . Значение п рассчитывают по формуле

.54-вп

,

V

COSS

где Ti - делительный угол подъема витка червяка 2; Sf, , S - толщина зуба фрезы и витка червяка на делительных диаметрах d и d ; Д - величина бокового зазо1 ра в червячной передаче измеренная по направлению оси червяка. Последовательность выполнения двух проходов и направление осевого сдвига фрезы после первого прохода согласовывают с направлением вращения обрабатываемого колеса. Конкретно, если направление вращения обрабатываемого колеса по стрелке А выбрано (а его выбирают исходя их технологических соображений и с учетом конструктивного выполнения фрезы), то первым из двух выполняют тот проход, в котором формируется сторона зуба, обращенная к выбранному направлению вращения оОрабатываемого колеса (см.фиг.5) , а смещение вдоль оси фрезы после первого прохода осуществляют в направлении по стрелке Б, противоположном направлению по стрелке Л вращения колеса. Для направления по стрелке А вращения обрабатываемого колеса, обращенной к этому направлению, будет сторона зуба (поз.7). Чтобы эту сторону зуба сформировать первой, фрезу устанавливают в положение 1. Выполняют первый проход.После этого фрезу сдвигают в положение П.

Формула изобретения

1.Способ изготовления червячной передачи с локализованным пятном контакта, при котором нарезание зубьев колеса производят червячной фрезой увеличенного делительного диаметра за два прохода при измеренном в сравнении с червячной передачей межосевом расстоянии и смещенном в разные стороны от межосевого перпендикуляра положении фрезы в каждом из проходов, а червяк изготовляют эвольвентным, отличающийс я тем, что, с целью получения локализованного пятна контакта в любой, наперед заданной зоне зуба по его длине одним и тем же инструментом при сохранении постоянного передаточного отношения в передаче, в процессе нарезания колеса фрезу, шаг витков которой выполняют равным шагу витков червяка, толщину зуба на делительном диаметре - меньше толщины витка червяка на его делительном диаметре, а профиль зуба - по форме сечения эвольвентной винтовой поверхности червяка, устанавливают под рабочим углом передачи и после первого прохода смещают вдоль ее

оси, причем первьм производят тот прход, при котором формируется сторона зуба, обращенная к направлению вращения обрабатываемого колеса, а смещение вдоль оси осуществляют в направлении, противоположном вращению колеса.

2.Способ поп.1,отличаю щ и и с я тем, что межосевое расстояние, смещение фрезы от межосевого перпендикуляра и смещение ее вдоль оси определяют по следующим выражениям

(о /вtj

.:.ЧУ

°aj.c-°tu 0cos(arcsirv- + clrcsm -;

b,- Z°Ul.sin(o(rce;nf-+o(rcs;n),

-r - S -So .. . 2 cos -S

де a,,, - межосевое расстояние при

U}.C, нарезании колеса;

-смещение фрезы от межосевого перпендикуляра;

-смещение фрезы вдоль оси;

-межосевое расстояние в

0) червячной передаче;

dp,d -делительные диаметры фрезы и червяка ,

6 - координата центра пятна контакта, отсчитанная по направлению оси колеса от его средней торцовой плоскости;

- радиус, определяющий положение центра пятна на зубе колеса относительно оси червяка;

- радиус основного цилиндра эвольвентного червяка j

- делительный угол подъема э.вольвентного червяка;

S, - толщины зуба фрезы и витка червяка на делительных диаметрах;

Д - величина бокового зазора . в червячной передаче, отсчитанная по направлению оси червяка.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 633677, кл. В 23 F 11/00, 1976.

Фиг 1