Вопрос 11 - Служебное назначение и типовые конструкции цилиндрических зубчатых колёс. Технические требования к зубчатым колёсам.

Цилиндрические зубчатые колёса (ЦЗК)- служат для передачи вращательного движения между валами или пересекающимися осями.

Различают:

1 Осевые зубчатые передачи, служащие для передачи вращающего момента с изменением частоты вращения валов.

2 С кинематическими передачами – для передачи вращающего движения между валами при небольшом значении крутящего момента.

ЦЗК – изготовляют;

- прямозубые

- косозубые

- шивронные

- криволинейными зубьями.

1 Одновенцовые L/d>1

2 Многовенцовые L/d>>1

3 Одновенцовые (типа дисков) L/d<1

4 Венцы L/d<<1

5 Зубчатые колёса – валы .

Стандартом установлено 12 степеней точности ЗК от 1-ой до 12-ой в порядке убывания точности. Обычно применяют 5-10 степени точности, т.е. 6-ть видов сопряжений A,B,C,D,E,H. И 5-ть видов допуска a,b,c,d,h.

Для каждой степени точности следует норма точности.

1 Нормы кинематической точности.

2 Нормы плавности работы.

3 Норма контакта зубьев.

Вопрос 12 - Материалы и термообработка цилиндрических зубчатых колёс. Заготовки для цилиндрических зубчатых колёс.

ЦЗК – изготовляют из углеродистой и легированных сталей (Чугун , бронзы , пластмассы , компазиционные материалы)

ЦЗК – 5-6 степени для силовых и точных передач(12HX3A, 20X , 25XГТ – для микроцементации )(18ХГТ – цементация ) (40Х, 40ХФА , 45 – закалка )

Литые стальные колёса - Углеродистые стали 40Л, 50Л, легированные стали 40ГЛ, ХГСЛ.

ЗК – для тихоходных малонагруженных передач – из СЕРЫХ ЧУГУНОВ (СЧ15, СЧ20)

ЗК – для бесшумной работы ПОЛИМЕРЫ, ТЕКСТОЛИТ.

Материал ЗК должен обладать однородной структурой

Нестабильность размеров возникает после цементации, закалки т.к. в заготовке не остаётся остаточный аустенит. Для снятия внутренних напряжений рекомендуется чередовать технологическую обработку с термической. Применять сталь с мелким зерном и более низким содержанием углерода.

Заготовки:

1 Из проката – d<50mm, единичное, мелкосерийное производство.

2 Поковки, свободная ковка, единичное, мелкосерийное производство.

3 Штамповки в подкладных штампах полученные на ковочных молотах, фрикционных и гидропрессах.

4 Штампованные в закрытых и открытых штампах с облоем и без. Можно прошивать отверстия d>30 при L=2d.

5 Штампованные на ГКМ с хвостовиком.

6 Поперечно винтовая прокатка(круглыми валиками.)

7 Чугунные, из цветных сплавов получают литьём, 10-12 степени точности.

Вопрос № 13 - Выбор баз и последовательность обработки цилиндрических з.к. Общие технологические решения при изготовлении цилиндрических з.к.

Изготовление з.к. имеющих ступицу с достаточным диаметром и длинной отверстия (тип 1 2) начинается с обработки отверстий (двойная направляющая база) и базового торца (опорная база.). Остальные операции токарные зубонарезные зубошлифовальные выполняются от подготовленного комплекта баз.

Изготовление плоских з.к. типа дисков (3) или венцовых (4) начинаются с обработки базового торца (установочные базы) и отверстия (2-я опорная база).

Изготовление з.к.-валов (5) начинается с обработки торцов и сверления центр-х отв-й.

Т.о.на первых операциях обрабатывается не поверхности которые в дальнейшем будут служить в качестве технологических баз. Вопрос о дальнейшем маршруте обработки связаны с служебным назначением и точности з.к. техническими условиями. Маршрут изготовления з.к. 5-6-ой степени точности заканчивается черновым и чистовым шлифованием зубьев колеса установленного на точную оправку, а маршрут изготовления колес 7-й 8-й степени точности заканчивается в основном шевингованием профильных зубьев до ТО. Калибровкой отверстий и снятие заусенцев после ТО. Зубошлифование применяется только при сильном короблении зубьев при ТО.

2-х кратное фрезерование ТО и 2-х кратное шлифование-5-6

2-х кратное фрезерование – шевингование 6-7 ТО (шлиф) 7-8

базирование по отверстию должно обеспечить получение наиболее точных размеров связывающих диаметр начальные окружности колеса с центром базового отверстия, а именно обеспечить ее наименьшее биение это достигается наиболее короткой технологической цепью определяющей соосность отверстий и начальной окружности зубчатого венца.

При конструкции колеса с круглым отверстием без шлицов наименьшее биение начальной окружности колеса достигается шлифованием зубьев на точной оправке по шлифованному отверстию.

Если конструктивно предусмотрено прямобочное шлицевое соединение, то колесо может центририваться по наибольшему диаметру или по наименьшему диаметру отверстия или по боковым поверхностям шлицов. Одновременно центрировать по 3-м поверхностям невозможно, т.к затруднительно обеспечить требуемую точность даже при обработке отверстий комбинированной протяжки.

При базировании колеса по D после термообработки (цементация, закалка ,отпуск) необходимо устранить возникшую погрешность калибровкой или хонингованием . Для выполнения калибровки твердой поверхности после цементации <= HRCэ 54 поэтому отверстия перед цементацией или омедняют или закрывают шайбами с применением раствора из жидкого стекла .

Хонингование отверстия по большому диаметру производят хонам со шлицами несколько уже, чем шлицевые пазы отверстия это позволяет совершать хону повороты при перемещении вдоль оси отверстия.

У сопрягаемого шлицевого вала необходимо шлифовать только наружную поверхность (круглое шлифование). Если же колесо базируется по малому диаметру, то шлицевое отверстие по внутреннему диаметру шлифуют на внутришлифовальном станке. В этом случае сопрягаемый вал требуется шлифовать по впадинам шлицов на шлицешлифовальном станке это трудоемкий процесс, но обеспечивается высокая точность.

Вопрос № 14 - Технология изготовления цилиндрических з.к. 1-го и2-го типов 5-й и 6-й степени точности.

Материал СТ18ХГТ, заготовка-штамповка, центрирование по диаметру.

N	Содержание операции	Эскиз обр. базирования.	Оборудование.
1	ТО (нормализация отпуск)	Измельчение структуры, снятие внутренних напряжений
2	Подрезать торцы, точить наружные поверхности обработать отверстия предварительно		Токарно-револьверный ст.(патронный полуавтомат, токорный ,ЧПУ.
3	Точить базовый торец – А, наружный венец обрабатывать отверстие предварительно		-.-.-.-.-.-.-
1,2,3	Для повышения точности желательно на 1-й и 2-й операции выполнять черновую токар. обр., а затем 1-ю термическую обр.
4,5	Получистовая ток. обр. с 2-х сторон (аналогично 2,3)	См 2,3
6	Протянуть шлицевое отв. по D под шлифование по D и b окончательно или под притирку			Станок верт.-протяжной.
7	Шлифовать (точить базовый торец А и наружD венца предварительно.			Торцекруглошлифовальный станок 3Т153Е (токарный станок повышенной точности.
8	Шлифовать отв. по d и торцевые ступицы предварительно.			Внутришлиф. станок с двумя кругами .
9	Фрезеровать зубья под шлифование	Базир. на круг.оправке по d/		Зубофрезерный полуавтомат
10	Закруглить зубья			Зубокругловальный полуавт.
11	Зачистить заусенцы на торцах зубьев	Базир-ние по шлифованному отв. и торцу		Одношпиндельный автомат для снятия фасок
12	Термоабр-ка (цементация закалка низкий отпуск)
13	Притереть боковые повер-ти шлицев	Базир-ние по торцу и наружной повер-ти		Вертикально-притирачный станок
14	Шлифовать базовый торец А и наружную пов-ть зубчатого венца	Баз-ние на цантровой оправке по D (аналог 7)		Торцекруглошлифовальный станок
15	Шлифовать отверстие по d и торец ступицы	-.-.-.- наружной поверхности по 8		См 8
16	Шлифовать зубья предварительно	На опр-ке по d (опр-ка центровая с небольшим конусов)		Зубошлифовальный обкатной 5А841 и 5851
17	Шлифовать зубья оконч.	-.-.-.-.-.-		Станок с обработкой методом обхвата 5В833
18	Контроль

Вопрос № 15 - Технология изготовления цилиндрических зубчатых колес I и П типов 7-8 степени точности.

При изготовлении ЗК 7-8 степеней точности после штамповки заготовки производят нормализацию и отпуск, затем чистовую и черновую токарную обработку, при этом коробления вызванные термообработкой будут в допустимых пределах для этих степеней точности. После нарезания зубьев в тех. проц. вводится операция шевингования зубьев до термообработки обеспечивающую 6 степ. точности последующая термообработка (цементование, закалка, отпуск) снижает точность зубьев на одну степень, в результате будет обеспечена 7-8 степень точности. Однако при термообработке возможно снижение степени точности более чем на одну степень, поэтому для колес 7 степени точности в конце маршрута в конце обработки вводится однократное шлифование зубьев после шлифования по наружному диаметру, торцу и внутреннему отверстию.

заготовка – штамповка

материал – 18ХГТ

№	Содержание операций	Эскиз обработки, схема базирования	Оборудование
1.	ТО (нормализация, отпуск)
2.	Токарная предварительная черновая и чистовая обработка с одной стороны по наружному диаметра, торцу, отверстию		Револьверный станок, патронный полуавтомат, станок с ЧПУ
3.	Токарная обработка с другой стороны (отверстие, торец, наружный диаметр под чистовую обработку)		----------//------//----------
4.	Протачивание шлицевого отверстия		Вертикально-протяжной станок
5.	Зачистка заусенцев на торцах шлицевых отверстий		Станок для зачистки заусенцев
6.	Чистовая токарная обработка базового торца и наружной поверхности венца, обработка второго торца
7.	Черновое нарезание зубьев		Зубофрезерный станок
8.	Чистовое нарезание зубьев	-----//-----//-----	------//-----//------
9.	Зубозакругление		Зубозакруглязщий станок
10	Шевингование и притирка зубьев	Базирование на оправке	Шевинговальный станок
11.	Шлифование наружного диаметра и противоположного базовому торца		Торцекруглошлифовальны станок
12.	Контроль
13.	ТО (цементация, закалка, отпуск)
14.	Шлифование отверстия по малому диаметру шлицев и базового торца		Внутришлифовальный станок
15.	Шлифование торца ступицы		Плоскошлифовальный станок
16.	Однократное шлифование зубьев	Базирование на оправке по малому диаметру шлицов	Зубошлифовальный станок
17.	Контроль

Вопрос №16 - Технология изготовления цилиндрических зубчатых колес-валов.

Исходные данные:

Колесо – вал трехвенцовое. Два венца работают с переключением передач, малый венец расположен близко к большому венцу. Степень точности седьмая.

№	Содержание операции	Базы
1	Термообработка (нормализация, отпуск)
2	Фрезерование торцов и сверление центральных отверстий с 2-х сторон.	Поверхности наружных ступеней заготовки и торца
3	Черновое обтачивание заготовки с одной стороны.	Центровые отверстия и один торец
4	Черновое обтачивание заготовки с другой стороны.	Центровые отверстия и другой торец
5	Чистовое обтачивание с одной стороны.	Тоже, что на 3 операциях
6	Чистовое обтачивание с другой стороны.	Тоже, что на 4 операциях
7	Фрезерование шпоночной канавки	Поверхности двух шеек и одной ступени
8	Зубофрезерование крайнего венца	Центровые отверстия
9	Зубофрезерование средней венца	---------//--------//----------
10	Зубодолбление малого венца	---------//--------//----------
11	Зубозакругление зубьев крайнего венца	---------//--------//----------
12	Зубозакругление зубьев среднего венца	---------//--------//----------
13	Шевингование крайнего венца	---------//--------//----------
14	Шевингование среднего венца	---------//--------//----------
15	Шевингование малого венца	---------//--------//----------
16	Термообработка (в зависимости от материала)	---------//--------//----------
17	Шлифование ступеней с одной стороны	---------//--------//----------
18	Шлифование ступеней с другой стороны	---------//--------//----------
19	Притирка крайнего венца	---------//--------//----------
20	Притирка среднего венца	---------//--------//----------
21	Притирка малого венца	---------//--------//----------
22	Промывка. Контроль.	---------//--------//----------

Вопрос № 17 - Технология изготовления З.К. 3-го и 4-го типа в степень точности.

Сталь 18x ГТ заготовка штамповка

№ п/п	Содержание операции	Эскиз обработки	Базы
1	Термообработка. Нормализация отпуск
2	Черновая обработка торца, отв. и шараховатой поверхности с одной стороны (вертик, токарный полуавтомат)		Торец устройство базы
3	Черновая токарная обработка с другой стороны повторное растачивание отверстия	Такие же

С целью повышение точности термообработки можно производить после 1-ых черновых операций

4	Шлифование торцев с 2-х сторон последовательно (вертикальный плосколиф-ный станок)		Базис по торцам на маг. плите
5	Чистовое растачивание с точностью по 7-ому квалитету		Установка с помощью скошенных кулочков
6	Протягивание шлицев обработка боковых сторон и большого диаметра шлицев (вертик протяжн станок)		Обеспечение отверстий к торцу и совостность отверстий к Д
7	Зачистка фасок на торцах шлицев
8	Чистовое обтачивание по наружной поверхности		Базироване на круглой оправке по малому диаметру шлицев
9	Зубонарезание
10	Цементация закалка отпуск
11	Шлифование противобазового торца и поверхности венца (торцекругло-ный станок)		Базирование на центровой оправке по большому диаметру шлицев и торцу
12	Шлифование базового торца и отв. по малому диаметру шлицев с точностью по 6 –му кв. (плоскошлиф-ый станок с двумя кругами)		Подготовка чистовых баз по шлифованию зубьев. Базирование по торцу и направляющих поверхностям
13	Предварительное флифование зубьев червячным шлифованным зубом		Базирование на центровавой отравке по малому диаметру шлицев
14	Окончательное шлифование зубьев станок повышенной точности
15	Контроль проверка на шум

Для колес 7-8 степени точности после нарезания зубьев вводят ливинтование. Тогда после 2-ой т.о. выполнить шлифование отв и торца и для 7-ой степени точности зубошлифование сменяют хонингование.

Вопрос № 18 - Нарезание зубьев цилиндрических зубчатых колес методом копирования. Зубозакругление и снятие фасок. Контроль цилиндрических зубчатых колес.

Метод нарезание зубьев Ц. З.К.

В зависимости от способа обр-ия зубьев различают для метода накопление и отладку. При копирован. впадины между зубьями колеса обработки режущего инструмента профиль которого идентичен профилю впадины колеса в процессе обработки деталь не вращается а по окончании обработки каждого зуба (впадины оyа поворачивается на угол 360/z).

Метод обработки состоит в том что инструменту и зап-ки сообщ. движения выполнения защемление З. К. с зубчатой рейкой или (?) З. К.

Метод копирования

Фрезерование дисковыми и пальцевыми модельными фрезами. Выполняется на специальных полуавтоматах или универсальных зубофрейзерных при отсутствии фрезерных (станок). Обеспечивается 9-ая, 10-ая степень точности (дисковой до 8-ой степени точности).

Протягивание зубьев

Применяется для обработки колес внешнего и нар-го замещения. В крупно серийном и массовом производстве.

Одновременное

Метод высокопроизв. Обеспечивает 7-8 степень точности одновременное нарезание всех зубьев резцовыми головками применяется в массовом производстве осуществляется специальных на зубобалбежных станках обр. прямозубые цилиндрические колеса внешнего и внутреннего защемления шлицы муфта и скопира сложной формы. Затылованные резцы расположены радиально число и профиль соответствует забьем колеса.

Метод обкатки

Червячными фрезами выполняется на горизонтальных и вертикальных зубофрейзерных станках. Станках ЧПУ.

Метод высокопроизвод. применяется в серийном производстве, требует сложно специальный инструмент и трудоемок.

При нарезан. прямозубых колес фреза у устанавливаются под углом β подъема винтовой линии витков фрезы, а при нарезном косозубых колес.

β+α, или β+α

в зависимости от направления наклонения зубьев.

Червячная фреза кроме вращен. осуществ поступление движение подачи в вдоль оси колеса при m=2…3 мм вращается за 1 раб ход.

Применяется фрезерование с осевой рабочей подачей и радиально осевой. Применяется при большом (?) наклона зубьев и пи большом диаметре фрейзы.

При фрезировании за 2 рабочих хода 1-ый выполняют при попутной подаче 2-ой при встречной.

Зубоф-ние обеспечиавет 10-ю 7-ю степень точности Ra6,3, -3,2 mkm.

Повышение прочности достигается путем увеличение диаметры фрезы применяется многозаходных фрез и увеличение числа одновременного нарезаемых колес.

Зубодолбление выполняется на зубодалбенных станках методжом обката, режущие нструменты долбяк представляют собой З. К. с эвольвентным профелем.