Способ изготовления зубчатых колес Советский патент 1983 года по МПК B23F15/00 B23F5/12 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес внешнего и внутреннего зацепления, профиль которых выполнен по сложным кривьш, имеющимвыпуклые и вогнутые участки.

Известен способ изготовления профилей внутреннего цевочного зацепления, очерченных эквидистантой трохоиды, включающий нарезание профилей зубьев на зубодолбёжном станке с помощью специально спрофилированного долбяка, термообработку и последующую шлифовку 1.

Недостаткомэтого способа является то, что профили зубьев долбяка выполняют по сложным кривым, являющимся огибающими к нарезаемому профилю, и не могут быть изготоёлены с высокой точностью.

Шлифовка . рассматриваемых профилей зубьев может быть выполнена только методом копирования, поэтому профиль абразивного инструмента должен повторить профиль зуба, очерченный по сложной кривой, что также не может обеспечить высокую точность при шлифовке. С увеличением погрещностей изготовления зубьев снижается нагрузочная способность зацепления.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления профилей зубьев сложного профиля и повышение точности обра5 ботки.

Поставленная цель достигается тем, что зубонарезание производят с помощью двух долбяков,. один из которых формирует выпуклую часть профиля зуба, а другой - 10 вогнутую, при этом режущие кромки долбяков профилируют по простым кривым - дугам окружности.

В качестве окончательной операции, кроме шлифования, можно применить операцию приработки в паре с сопряженным колесом, 15 имеюдцим зубья более высокой твердости, которую производят при определенном крутящем моменте, вызывающем пластическую

деформацию обрабатываемых профилей аубьев.

Пример. Для изготовления профилей

20 внутреннего цевочного зацепления, очерченных эквидистантой трохоиды, используются долбяки, изображенные на фиг. .1 и 2. Долбяк, изображенный на фиг. 1, формирует вогнутый участок профиля и имеет режущие кромки, очерченные дугами окружностей с радиусом r , центры которых Находятся на начальной окружности с диаметром d. Рабочие участки длин дуг окружностей с радиусом Г1 определяются углом аС| . Радиус дуги окружности определен таким образом, что в процессе нарезания зубьев дуга с радиусом г, совпадает с исходным, очерченным эквидистантой трохоиды, теоретическим профилем в вершине и в точках перегиба профиля зуба. На остальных участках существуют отклонения, составляющие 1 - 2% от величины радиуса г, . Диаметр начальной окружности долбяка do),, радиус его режущей кромки г, и угол определяются по формулам: . fZuKCl-cosZTT)1 Z 2цК(1:С05-1±1)-(1-со52цТ:)1 гдее-эксцентриситет зубчатой пары; ZQ-число зубьев долбяка; число цилиндрических зубьев цевочного зубчатого колеса; число зубьев нарезаемого зубчатого колеса; т:-параметр, соответствующий точке перегиба трохоиды; К -коэффициент внецентроидности-зацепления. , г {агссоб(±к- 2цУкС2ц±1)1 (2 Здесь и далее верхние знаки относятся к зацеплению с исходным эпи-, а нижние - с гипотрохоидным профилем. --5zr- « гдег„-радиус цилиЖарического зуба. R(j2 sin JI/ZT i-2larccosrpe I /,,2 -2R0/,Rwjcos - радиус начальной окружности долбяка, формирующего вогнутые , участки профилей зубьев; . начальной окружности долбяка, формирующего выпуклые участки профилей зубьев (определяется по формуле 5). После нарезания вогнутых участков зубьев долбяком, изображенным на фиг. 1, нарезают выпуклые участки зубьев. Долбяк, изображенный на фиг. 2, имеет режущие кромки, очерченные дугами окружности с радиусом г, центры которых находятся на начальной окружности с диаметром dtjj. Рабочий участок длин дуг окружностей с радиусом Гз определяется углом ЛдРадиус дуги окружности Гу определен таким образом, что в процессе нарезания Зубьев дуга с радиусом г совпадает с исходным, очерченным эквидистантой трохоиды, теоретическим профилем во впадине и в точках перегиба профиля зуба. На остальных участках существуют отклонения, составляющие 1-2% от величины радиуса г. Диаметр начальной окружности долбяка dcijr, радиус его режущей кромки и угол ы 2 определяются соответственно по формулам: Л -9е 3 r uKCl-cosZT O1 Ьц К (±1 ± со5го-(1-со52дг)| T r./z,-T (, (6) L эJ )() Зубчатое колесо с нарезаемым сложным профиле.м изображено на фиг. 3. Контроль зубчатого колеса в процессе нарезания зубьев производят по диаметру впадин зубьев ёд и выступов зубьев du, которые определяются соответственно по формулам: , . , .,2rПосле нарезания зубьев на зубодолбежном станке их подвергают термообработке до требуемой твердости, а затем прирабатывают совместно с сопряженным- зубчатым колесом со вставными зубьями, имеющими более высокую твердость. Приработку зубьев производят при угловой скорости 10- 100 св течение 10 -10 циклов нагружений при крутящем моменте, вызывающем пластическую деформацию обрабатываемых поверхностей зубьев. Предлагае.мый способ обработки зубчатых колес, имеющих сложный профиль, упрощает технологию изготовления и повышает в 1,,5 раза нагрузочную способность зацепления. Формула изобретения Способ изготовления зубчатых колес, профиль которых выполнен по сложным кривым, имеющим выпуклые и вогнутые участки, включающий зубонарезание, термообработку и заключительную операцию, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления профилей зубьев и повышения точности обработки, зубонарезание производят с помощью двух долбяков, один из которых формирует выпуклую часть профиля зуба, а другой - вогнутую, при этом режущие кромки долбяков профилируют по простым кривым. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шанников В. М. Теория и конструирование редукторов с внецентроидным циклоидальным зацеплением, встроенных в электродвигатели. - Сб. «Зубчатые и червячные передачи, М.-Л., Машгиз, 1959, с. 95-101.