3.4. Конструкция рассчитанного метчика:

Режущая часть рассчитанного метчика из быстрорежущей стали Р18, длиною 38мм , хвостовик из Стали 40Х. Общая длина метчика 102мм. Метчик имеет 3 пера, канавки между ними изготавливаются фасонной фрезой. Метчик нарезает заданную резьбу М16х2. На конце хвостовика, который устанавливается в оправку, диаметром 12мм, с выкружкой, выполнен специальный квадрат для передачи момента, размером 10х10мм.

4. Проектирование дискового шевера

Дисковый шевер находит наибольшее применение и представляет собой цилиндрическое зубчатое колесо, сопряженное с нарезаемым, на боковой поверхности зубьев которого образованы стружечные канавки. Оси шевера и обрабатываемого зубчатого колеса являются скрещивающимися прямыми.

При обработке шевер и колесо вводятся в беззазорное зацепление и образуют винтовую передачу. Шевер приводится во вращение и ведет обрабатываемое зубчатое колесо, насаженное на оправку, свободно установленную в центрах. Как известно, винтовая пара характеризуется точечным контактом зубьев, т. е, мгновенным контактом между шевером и зубчатым колесом, который будет происходить не по линии, как при шевинговании рейкой, а в одной точке. Точки контакта, наблюдаемые в различные моменты времени, образуют на поверхности зуба линию, идущую на боковой поверхности от дна впадины до вершины зуба. Эта линия контакта и будет обработана шевером при неизменном взаимном расположении осей шевера и колеса.

Поэтому, чтобы обработать полностью боковую поверхность зубьев, обрабатываемому колесу сообщают возвратно-поступательное движение вдоль своей оси. После каждого двойного хода колеса происходит радиальная подача, т. е. оси шевера и колеса сближаются до тех пор, пока толщина зубьев обрабатываемого колеса не будет равна требуемой.

1 Рисунок 16 – Принцип работы дискового шевера

4.1. Начальные данные

• Угол профиля: =20,

• Коэффициент смещения выходного контура: х=0,

• Модуль: m=2,25мм,

• Число зубьев: z₁=52

• Число зубьев:z₂=36

• Угол наклона режущих зубьев: =0

4.2. Материал шевера:

Шеверы изготавливается только из быстрорежущей стали марок Р18, Р6М5, Р6М5К5 (стр. 629, [4]). Среди этих марок стали по механическим свойствам выигрывает Р18, а по стоимости Р6М5. Так как материал обрабатываемой детали на задан, за материал инструмент примем, среднюю по стоимости и по механическим качествам среди трех, перечисленных выше быстрорежущих сталей: Р6М5К5.

4.3. Расчет шевера:

Угол между осями шевера (стр. 413, [6]):

=10.

Угол наклона винтовой линии зубцов шевера на делительном диаметре (стр. 413, [6]):

₀=+,

₀=0+10=10.

Количество зубцов шевера (стр. 413, [6]):

Z₀=(d_max-3m)cos₀/m, где:

d_max=180мм – максимальный диаметр шевера для модуля 2,25 согласно ГОСТ 8570-80, тогда:

Z₀=(180-3·2,25)cos10/2,25=75зубьев.

Делительный диаметр шевера (стр. 413, [6]):

D_д0=m·Z₀/cos₀,

D_д0=2,25·75/cos10=171,35мм.

Торцевой профильный угол шевера (стр. 413, [6]):

₀=arctg(tg/cos₀),

₀= arctg(tg20/cos10)=20.283.

Диаметр основного цилиндра шевера (стр. 413, [6]):

D_b0= D_д0·cos₀,

D_b0=171,35·cos10=160,72мм.

Угол подъема винтовой линии на основном цилиндре шевера (стр. 413, [6]):

₀=arcos(cos·sin₀),

₀= arcos(cos20·sin10)=80,61.

Для обеспечения перезаострения профиль нового шевера проектируется как корегированное колесо с положительной величиной смещения. Угол зацепления отличается от номинальной величины угла на Δ=1 для =20.  =90 для колеса.

Номинальный угол зацепления на начальном цилиндре нового шевера (стр. 413, [6]):

₀₁=+ Δ,

₀₁=20+1=21.

Угол наклона зубцов на начальном цилиндре шевера (стр. 413, [6]):

₀₁=arcsin(cos₀/ cos₀₁),

₀₁=arcsin(cos80,61/ cos21)=10,66.

Торцевой угол давления начального круга шевера (стр. 414, [6]):

_t0=arctg(tg₀₁/cos₀₁),

_t0=arctg(tg21/cos10,66)=21,29.

Диаметр начального цилиндра шевера (стр. 414, [6]):

D₀= D_b0/ cos_t0,

D₀=160,72/ cos21,29=172,49мм.

Угол наклона зубцов на начальном цилиндре колеса (стр. 414, [6]):

₁=arcsin(cos/cos₀₁),

₁=arcsin(cos90/cos21)=0.

Торцевой угол давления на начальном цилиндре колеса (стр. 414, [6]):

_t1=arctg(tg₀₁/cos₁),

_t1=arctg(tg21/cos0)=21.

Делительные диаметры (стр. 414, [6]):

D_д=m·z,

D_д1=2,25·52=117мм,

D_д2=2,25·36=81мм.

Диаметры основных цилиндров (стр. 414, [6]):

D_b= D_д·cos,

D_b1= 117·cos20=109,94мм,

D_b2= 81·cos20=76,11мм.

Диаметры начальных цилиндров (стр. 414, [6]):

D= D_b/cos_t1,

D₁= 109,94/cos21=117,76мм,

D₂= 76,11/cos21=81,52мм.

Длина линии зацепления в процессе шевингования (стр. 415, [6]):

Межосевое расстояние (стр. 415, [6]):

А=0,5m(z1+z2),

А=0,5·2,25· (52+36)=99мм.

Угол зацепления в зубчатой передаче (стр. 415, [6]):

_t=arcos[(D_b1+D_b2)/2A],

_t=arcos[(109,94+76,11)/2*99]=20.

Длина активной линии зацепления сопряженных колеса и шестерни (стр. 415, [6]):

где:

D_a= D_д+2m, где:

Da – основной диаметр колеса, тогда:

D_a1=117·2·2,25=121,5мм,

D_a2=81·2·2,25=85,5мм, тогда:

11,48мм.

Радиус кривизны в точке начала активной части профиля зубцов колеса (стр. 415, [6]):

Необходимое перекрытие активной части профиля зубьев колеса в процессе шевингования (стр. 415, [6]):

Δ_l=0,15m/sin_t,

Δ_l=0,15·2,25/sin20=0,9868мм.

Наибольший радиус профиля зубца шевера с учетом перекрытия обработкой активной части профиля колеса (стр. 415, [6]):

₀=sin₀(L-(₁-Δ_l)/sin),

₀=sin90(54,33-(14,38-0,9868)/sin80,61)=40,76мм.

Диаметр друга выступов шевера (стр. 415, [6]):

Величина радиального зазора между шевером и шестерней (стр. 416, [6]):

2Δ_r≥0,2m,

2Δ_r≥(D_д+D_д0)-(D_a0+D_f), где:

D_f=D_д- 2·1,2·m, где:

Df – диаметр по впадинам, тогда:

D_f1=117-2·1,2·2,25=111,6мм,

D_f2=81-2·1,2·2,25=75,6мм, тогда:

2Δ_r≥0,2·2,25=0,45,

2Δ_r1≥(117+171,35)-( +111,6)=0,97,

2Δ_r2≥(81+171,35)-( +75,6)= 0,97, тогда: