Вопрос 3.Оптимизация геометрических параметров долбяков

При проектировании долбяка одним из основных элементов расчета является определение исходного расстояния А у нового долбяка,

С увеличением А снижается шероховатость поверхности зуба нарезаемого колеса, что обеспечивает уменьшение шума и более плавное зацепление. Кроме того, с возрастанием величины А у колеса с малым числом зубьев уменьшается опасность подрезания профиля по вершинам зубьев.

Вместе с тем с увеличением А уменьшается толщина зуба долбяка на вершине, что значительно снижает его стойкость. Наряду с этим долбяки с большей величиной исходного расстояния дают у основания зубьев нарезаемых колес большую высоту переходной кривой.

Установлено, что практический выбор величины исходного рас­стояния ограничивается в основном заострением вершины зуба долбяка. Следовательно, при проектировании долбяков необходимо выбирать наибольшую величину А или максимальный коэффициент смещения исходного контура X, ограничиваясь допустимой величиной

заострения зуба долбяка и обеспечением правильности зацепления по условию отсутствия интерференции профилей.

Таким образом, критерием оптимизации является максимальное значение коэффициента смещения исходного контура Xо_max или максимальное значение А. Ограничивающими факторами являются допустимая величина заострения зуба долбяка (S_ао) и отсутствие интерференции профилей. Управляющими факторами являются число зубьев долбяка Zo, высота головки зуба h_a0.

Исходные данные: модуль т, угол зацепления а_t , число зубьев нарезаемого колеса Z₁, число зубьев сопряженного колеса Z₂

Выбор инструментального материала ИМ долбяка (блок 3) проводится с помощью таблиц соответствий (рис. 11.14).

При выборе ИМ учитываются следующие условия: обрабатывае­мый материал, скорость резания, требуемая надежность долбяка, материал инструмента для заточки, способ изготовления, размеры профиля.

В блоках 8—14 определяется минимально допустимая толщина зуба долбяка на вершине S_а0 по условию механической прочности. Коэффициент смещения исходного контура X определяется методом последовательных приближений (блоки 16—21).

Необходимые начальные граничные значения коэффициента уста­навливаются в пределах ±2, что теоретически обеспечивает все возможные случаи смещения исходного контура долбяка.

В блоках 23—34 определяются конструктивные параметры дол­бяка.

В блоках 35, 36 проводится проверка полученного максимального коэффициента смещения исходного контура X по условию отсутствия интерференции профилей.

Если это условие не выполняется, то увеличивают число зубьев долбяка.

Основными определяющими размерами долбяков являются: модуль, номинальный диаметр делительной окружности (d0) и угол профиля α₀. Модуль определяет диаметр делительной окружности, число и размер зубьев. Модуль долбяка равен модулю нарезаемого колеса.

Каждый зуб долбяка имеет три режущие кромки –одну на вершине, по окружности вершины, и две боковых: кромка в основании впадины зубьев в резании не участвуют. На режущей кромке, расположенной по вершине зуба ( по окружности вершин), образуются задние α и передние γ углы. У стандартных долбяков α=6° и γ=5°. Боковые задние поверхности зубьев долбяка – эвольвентные винтовые поверхности, передняя поверхность коническая с прямолинейной образующей.

Режущие кромки зубьев долбяка могут быть изготовлены с утолщение (модификацией ) по ножке зуба для получения колёс со срезом вершины зубьев и с фаской или закруглением боковой эвольвентой поверхности на вершине зуба для увеличения стойкости долбяков. Коэфициетн смещения исходного контура (х₀) долбяка влияет на его конструктивные размеры, условие работы и на образование профиля зубьев нарезаемого колеса.

Исходными данными являются параметры нарезаемых колёс: m, α и радиус округления или фаска на вершине зуба долбяка, то при расчёте следует принять r₀ равный радиусу границы эвольвентного участка профиля зуба долбяка. При неудовлетворительных результатах корректируют значение х₀ или высоту h₀ головки зубьев долбяка.