Червячный инструмент Советский патент 1982 года по МПК B23F21/16 

(54) ЧЕРВЯЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

I

Изобретение относится к обработке зубчатых колес и, в частности, червячных колес передач с локализованным пятном контакта.

Известен червячный инструмент для нарезания черв$1чных колес передач с локализованным контактом, постоянным передаточным отношением и эвольвентным червяком с постоянным шагом витков. Делительный диаметр инструмента больше делительного диаметра червяка, шаг витка ,равен шагу витка червяка, толщина зуба на делительном диаметре меньше толщины витка черв{1ка на его делительном диаметре. Зубья инструмента выполнены по форме сечения эвольвентной винтовой поверхности червяка.

Колесо нарезают за два прохода при эксцентричной установке инструмента относительно колеса в каждом из проходов по сравнению с положением червяка в передаче, дополнительном сдр-п-е инструмента вдоль его оси после первого прохода, очередности вытголпения пpпkoдoв и направлении осевого сдвига, согласованных с направлением вращения обрабатываемого колёса.

Инструмент обеспечивает получение локализованного пятна контакта в любой зоне боковой поверхности зуба колеса при сохранении постоянного передаточного отношения в червячной передача .

Недостаток инструмента заключается в том, что им может быть изготовлена лишь червячная передача с эволъвентным червяком. Другие виды червячных передач с червяком иного прО(|йвшя, чем 9воль вентный, этим способом изготовить нельзя. ,

Цель изобретения - расширение видов обрабатываемых червяпвых передач с локализованным пятном контакта и постоянным передаточным отношением, ва- пример передач с архимедовым и конво лзютным червяками.

Поставленная пель достигается тем, что режушие кромки инструмента, расположенные на производящей винтовой

- -.

Л 39 поверхнсх;ти, сирсфилированы так, что нормали к этой поверхности в точках, принадлежащих линиям её контакта с теоретшгеской винтовой поверхностью червяка передачи, параллельны плоское;- ти, проходящей оси этих поверхностей. На фиг. 1 показано касание производящей винтовой поверхности, сечение которой есть профиль зуба инструмента, с теоретической винтовой поверхностью червяка; на фит 2 - осевое сечение А-А на фиг, 1 ; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1J на фиг. 4 - профиль зуба инструмента; на фиг. 5 - одно из воз можных положений пятна контакта на зубе колеса ,в передаче; на фиг. 6 - положение инструмента относительно колеса при первом проходе; на фиг. 7 - то же,, при втором проходе. Виток червяка 1 передачи изготавливают с постоянным шагом и с профилем соответствующим виду изготавливаемой червячной передачи: архимедовой, эволь вентной, конводютной и т. д. Нарезание зубьев червячного колеса производят червячным инструментом 3, например червячной фрезой или шевером с увеличенным делительным диаметром d(, в сравнении с делительным диаме-пром d червяка 1. Увеличение выбирают в пределах 1 - 2О%, и расшире1пяе этих пределов возможно. Шаг витка червячного инструмента ,3 выполняют равным шагу витка червяка 1 Высоту зубьев 1гаструмента принимают, исходя из высоты витка червяка с учетом величины радиального зазора в пере даче, припуска на переточку зубьев и некоторого дополнительного увеличения высоты ножки зуба, превьпыающего наивысшую точку 4 зуба колеса. Толш;ину зуба червячного инструмента 3 на его делительном диаметре d п принимают меньшей, чем толщина витка червяка на его делительном диаметре d Режущие кромки 5 зуба инструмента выполняют по форме сечения производящей винтовой поверхности 8 (наиболее часто - это нормальное сечение), которая при положении ее оси О О , совпа дающем с осью червячного инструмента, охватывает теоретическую винтовую поверхность Г червяка 1 и имеет с ней касание в пределах каждого оборота вит ка .1 по его высоте по линии контакта k6, , В точках, принадлежащих линиям контакта, нормали N параллельны плос- 44 кости D , проходящей чер(,з оси винтовых поверхностей 00 и определения профиля режущей кромки 5 зуба червячного инструмента 3 находят линию k контакта винтовых поверхностей Б и Г , Для этого к уравнению теоретической винтовой поверхности Г червяка 1 присоединяют условие равенства нулю проекции нормали N ; на ось, перпендикулярную плоскости осей 00 и 0 0(что соответствует условию параллельности нормали N и плоскости Б ), т. е. г F, ( и , V ) NYn 0. где г. - радиус-«ектор текущей точки теоретической винтовой поверхности Г червяка 1; U,V - криволинейные координаты теоретической винтовой поверхносVj - направляющий вектор оси, перпендикулярной плоскости D. Так как линия k , найденная на поверхности Г витка червяка 1, принадлежит одновременно и поверхности В , то, задав, этой линии винтовое движение вокруг и вдоль оси 00 получим уравнение производящей винтовой поверхности В , что записьгоают математическими выражениями:r, raU,V) n ,, де Г„ - радиус-вектор текущей точки винтовой поверхности; W,« матрица, характеризующая винjLll, Л товое движение линии К во-круг и вдоль оси ОСЬ инструмента 3; W( - матрица перехода от системы отсчета, связанной с осью 00 червяка 1, к системе отсчета, связанной с осью 0,04 инструмента 3. рисоединяя к системе (1) уравнение сеущей поверхности, получают систему равнений для определения требуемого рофиля. Решение этой системы дает оординаты точек профиля инструмента, Формирование противоположных бокоых поверхностей зубьев колеса произвоят аа два прохода инструмента при w- иальном, танген1щальном либо комбипиЬванном врезании и соотношении угловых коростей инструмента 3 и колеса 2, равном передаточному отнои1ению червячной передачи с учетом поправки на скорость осевой подачи инс-трумента 3 для тетенциапьного либо кo fбиниpoвaннoгo врезания. Инструмент 3 к оси 00 устанавливают под углом установки червяка 1 в передаче для того, чтобы контакт в передаче был получен в требуемой зоне, перед выполнением каждого из двух проходов инструмент смешают от межосевого перпендикуляра п передачи на величину 02 после чего производят подачу врезания, соблюдая межосевое расстояние Of в обработке. Величины Ь и а рассчитывают по формулам :

Ьг(л} I i,/ttf7f V

qw.-2-со5 агсЦ(ф;)Фл),

ас

смешение червячного инструмента 3 от межосевого перпендикуляра п передачи по 3,0,

направлению оси 0,0 колеса 2 ;

межосевое расстояние при нарезании зубьев колеса 2 ; межосевое расстояние в червячной передаче;

Д ительные диаметры инструмента 3 и черв51ка 1; известные угол осевого профиля Е викта червяка 1 и угол подъема линии витка червяка 1 на его диаметре d д 2 Гд j известные радиус и угол, определяющие положение центра Ж пятна контакта и на зубе относительно оси черв51ка 1 и средней плоскости колеса 2. При положении точки Ж на зубе от плоскости П до торца Р значение угла фд положительно, а до торца С - отриштельно (индексы Р и С обозначают стороны входа и выхода витка червяка при его зацеплении с зубом колеса для видимой наблюдателю стороны зуба). ние инструмента 3 на величину ыполнением каждого из двух роизводят в противоположные от о перпендикуляра П стороны, учи1ътвают, что последовательолноиия г роходов, соответ т- ыбор |гаправлен1ш сдвига ня Ь

Использование способа по сравнению с существующими обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик (передаваемого момента и КПД), повышает кинематическую точность и снижает динамические нагрузки червячной передачи. Достигается это за счет возможности управления положением пятна я его расположением в предпочтительной зоне, а также за счет сохранения постоянного передаточного отношения.

Формула изобретения

Червячный, инструмент, предназначенный для изготовления червягчного колеса передачи с локализованным пятном кон-

такта и постоянным передаточным отношением, режущие кромки которого расположены на производ5Ш1ей винтовой поверхности, охватывающей теоретическую винтовую поверхность червяса передачи

и имеющей с ней контакт по линиям,

причем делительный диаметр инструмен-. та выполнен увеличенным по сравнению с делительным диаметром червяка, о тличающийся тем, что, с пелью

расширения технологических возможностей, режущие кромки спрофилированы так, что нормали к производящей винтовой поверхности в точках, принадлезка- ших линиям контакта, параллельны плос-

кости, проход$пцей через оси винтовых поверхностей.

Источники информашга, принятые во внимание при экспертизе

Al

Фие.г

Б-В

фие.З

UAЯ

t/e