Способ нарезания зубчатых колес Советский патент 1983 года по МПК B23F17/00 

(54) СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

1

Изобретение относится к спосоОам механической обработки деталей, а именно к способам нарезания зубчатых колес.

Известен способ нарезания зубчатых колес обкаткой круглым долбяком, при котором оси долбяка и зубчатого колеса устанавливают под углом скрещивания, придают им вращение вокруг этих осей и производят подачу зубчатого колеса вдоль его зубьев 1.

Недостатком способа является невозможность обработки зубчатых колес с винтовыми зубьями, расположенными на сфере с постоянным нормальным щагом.

Цель изобретения - обеспечение обработки зубчатых колес со сферической делительной поверхностью при постоянном нормальном шаге винтовых зубьев.

Поставленная цель достигается тем, что зубчатое колесо устанавливают так, чтобы центр сферической делительной поверхности был размещен в плоскости, проходящей через режущие кромки круглого долбяка, а подачу зубчатого колеса производят путем поворота вокруг оси, проходящей через центр сферической делительной

поверхности, перпендикулярно оси аубчато.го колеса и линии, соединяющей центр этой поверхности с точкой пересечения плоскости, проходящей через режущие кромки долбяка, с его осью, причем угол скрещивания и угловую скорость вращения зубчатого колеса вокруг его оси изменяют по зйвисимостям:

cosKo y arccos -,

Z,

о/.

М,

где у - угол скрещивания осей долбяка

и зубчатого колеса;

Кд - угол наклона винтовой линии зуба зубчатого колеса на экваторе сферической делительной поверхности;

1 - угол поворота зубчатого колеса вокруг оси, проходящей через центр сферической делительной поверхности, перпендикулярно оси зубчатого колеса и линии, соединяющей центр этой поверхности с точкой пересечения плоскости, проходящей через режущие кромки долбяка, с его осью;

с«/1:, -угловые скорости вращения долбяка и зубчатого колеса вокруг их осей;

Z2,Z. зубьев зубчатого колеса и

круглого долбяка; .t- -время обработки.

На фиг. 1 изображена общая схема способа; на фиг. 2 и 3 - ее проекции; на фиг. 4 - сферическая делительная поверхность зубчатого колеса.

Ось О|-Oi круглого долбяка 1 составляет с осью Оа-Ог зубчатого колеса 2 угол Y . являющийся углом скрещивания. Зубчатое колесо 2 имеет сферическую делительную поверхность А и винтовые зубья 3, имеющие постоянный нормальный щаг ав. На экваторе cd сферической делительной поверхности А угол наклона винтовой линии ei зуба равен КоЦентр g сферической делительной поверхности размещен в плоскости Б , проходящей через режущие кромки 4 круглого долбяка 1.

Ось Оз-Оз проходит через центр g сферической делительной поверхности перпендикулярно оси и линии hi. Эта линия соединяет центр g с точкой 1 пересечения плоскости Б с осью Oi-Oi. Зубчатое колесо повернуто вокруг оси на угол поворота .

Способ осуществляют следующим образом.

Путем радиального сближения круглого долбяка с зубчатым колесом устанавливается требуемая глубина резания. Выставляется начальный угол скрещ,иБания.

Включается синхронное вращение круглого долбяка и зубчатого колеса вокруг осей Oi-О и Ог-Оа с передаточным отнощением

Скорость, вращения долбяка выбирается исходя из условия обеспечения требуемой скорости резания.

Одновременно с включением приводов вращения долбяка и зубчатого колеса включается привод подачи S, обеспечивающий равномерное вращение зубчатого колеса на угол вокруг оси Оз-Оз. Кроме того, производится доворот вокруг оси Ог-Oz в в соответствии с зависимостью

d М eitcosy

И изменяется угол скрещивания за счет поворота долбяка в соответствии с зависимостью..Qs

у - arctos

С05

При этом зубчатое колесо вращается вокруг оси Ог-Оз со скоростью

Ztdt, tgy

tJ, CJ

2 dt cos

В приведенных зависимостях у - угол скрещивания осей долбяка и зубчатого колеса;

Ко угол наклона винтовой линии зуба зубчатого колеса на экваторе сферической делительной поверхности;

- угол поворота зубчатого колёса вокруг оси, проходящей через

центр сферической делительной поверхности, перпендикулярно оси и линии, соединяющей центр этой поверхности с точкой пересечения, проходящей через режущие кромки долбяка, с его осью; угловые скорости вращения долбяка и зубчатого колеса вокруг их осей;

Z;jj2, -число зубьев зубчатого колеса и долбяка;

t - время обработки. Доворот зубчатого колеса 2 вокруг оси Ог-Оз может осуществляться, например, от цепи станка, включающей дифференциал и некруглые зубчатые передачи. Изменение угла скрещивания - от цепи, содержащей цилиндрические, конические и некруглые зубчатые колеса. Выбором чисел зубьев зубчатых колес с подбором формы начальных поверхностей некруглых зубчатых колес обес5 печивается требуемое соотнощение между скоростями вращения звеньев, в том числе и изменение угла скрещивания у.

При вращении долбяка вокруг оси Oi-О) и зубчатого колеса вокруг оси Ог-Ог nj3oисходит обкат зубьев. При- довороте зубчатого колеса вокруг оси Oz-Ог и ее повороте вокруг оси Оз-Oj производится формирование зубьев на всей длине.

Требуемый нормальный профиль зубьев определяется формой зубьев круглого дол5 бяка и может быть, например, эвольвентным, круговым и т. п.

Применение предлагаемого способа позволяет обрабатываться с высокой производительностью, свойственной методам обката, зубчатые колеса с .винтовыми зубьями, рас° положенными на сфере с -постоянным нормальным щагом.

Такие зубчатые колеса обеспечивают сопряжение двух сферических колес с постоянным передаточным отнощением при любом 5 угле скрещивания. Кроме того, предлагаемый способ позволяет обрабатывать зубчатые колеса для шаро-винтовых передач, используемых в вариаторах и других устройствах.

Формула изобретения

Способ нарезания зубчатых колес обкаткой круглым долбяком, при котором оси долбяка и зубчатого колеса устанавливают под углом скрещивания, сообщают им вращение вокруг этих осей и производят подачу зубчатого колеса вдоль его зубьев, отличающийся тем, что, с целью обработки зубчатых колес со сферической делительной

поверхностью при постоянном нормальном шаге винтовых зубьев, зубчатое колесо устанавливают так, чтобы центр сферической делительной поверхности бы-л размещен в плоскости, проходящей через режущие кромки круглого долбяка, а подачу зубчатого колеса производят путем поворота вокруг оси, проходящей через центр сферической делительной поверхности, перпендикулярно оси зубчатого колеса и линии, соединяющей центр этой поверхности с точкой пересечения плоскости, проходящей через режущие кромки долбяка, с его осью, причем угол скрещивания и угловую скорость вращения зубчатого колеса вокруг его оси изменяют по зависимостям

COS Ко

У arccos

cosf dIS tgy

dt

cir cos

угол скрещивания осей долбяка и зубчатого колеса;

К0-угол наклона винтовой линии зуба зубчатого колеса на экваторе сферической делительной поверхности; -угол поворота зубчатого колеса вокруг оси, проходящей через центр сферической делительной поверхности, перпендикулярно оси зубчатого колеса и линии, соединяющей центр этой поверхности с точкой пересечения плоскости, проходящей через режущие кромки долбяка, с его осью;

w,,cJ2-угловые скорости вращения долбяка и зубчатого колеса вокруг кх осей; -числа зубьев, зубчатого колеса и

круглого долбяка; t -время обработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 379342, кл. В 23 F 5/12, 1971.