Оформление лабораторной работы

Отчет по работе представляется на бланке для лабораторной работы. Все построения выполняются в карандаше, четко и ясно.

Образец бланка представлен в приложении А.

Контрольные вопросы для защиты лабораторной работы №1

1. Что такое кинематическая пара?

2. Определение класса кинематической пары.

3. Классификация кинематических пар.

4. Что такое кинематическая цепь?

5. Классификация кинематических цепей.

6. Определение механизма.

7. Наименование звеньев рычажного механизма.

8. Степень подвижности. Формула для определения степени подвижности плоского механизма (формула П. Л. Чебышева).

9. Что входит в группу начальных звеньев?

10. Что такое структурная группа?

11. Порядок структурного анализа рычажного механизма.

12. Определение класса механизма, класса структурной группы, класса звена-контура.

13. Определение порядка механизма, порядка структурной группы.

______________________________________________________

Лабораторная работа № 2 профилирование зубьев колеса методом огибания (обката)

Наиболее распространенным способом изготовления зубчатых колес является метод огибания (метод обкатки), при котором инструмент и заготовка за счет кинематической цепи станка выполняют два движения – резания и огибания (под огибанием понимается такое относительное движение заготовки и инструмента, которое соответствует станочному зацеплению, т. е. зацеплению инструмента и заготовки с требуемым законом изменения передаточного отношения).

П

Рис.15. Схема движения заготовки и инструмента

при огибании

ри способе огибания заготовке, из которой изготавливают зубча­тое колесо и режущему инструменту, имеющему зубчатую форму (чер­вяч­ная фреза, гребенка, долбяк), сообщают на станке такие движения отно­сительно друг друга, которые воспроизводят процесс зацепления (рис. 15). Помимо движений, воспроизво­дящих процесс зацепления, инстру­менту еще сообщается технологическое движение резания. При этом режущие кромки инст­румента описывают зубчатую поверхность, назы­ваемую производящей. Укажем, что произ­водящая поверхность и изготавливае­мая

бо­ковая поверхность зуба являются взаимо­-

огибаемыми, отсюда сам способ и получил

свое наименование.

Взаимоогибаемые – такие кривые, для которых точка контакта со­вершает непрерывное движение вдоль каж­дой кривой при их относи­тельном движении.

Для сокращения номенклатуры режущего инструмента стандарт устанавливает определенные соотношения между размерами элементов зуба. Эти соотношения определяются:

• для зубчатых колес параметрами исходной рейки через параметры ее нормального сечения – исходный контур;

• д ля зубчатого инструмента параметрами исходной производящей рейки через параметры ее нормального сечения – исходный производящий контур.

Рис. 16. Параметры исходного контура

По ГОСТ 13755-81 значения параметров исходного контура

(рис. 16) должны быть следующими:

у гол главного профиля

коэффициент высоты головки зуба

к оэффициент высоты ножки зуба

коэффициент радиального зазора в паре исходных контуров

радиус кривизны переходного участка, мм;

S – толщина зуба, мм;

е – ширина впадины, мм;

р – шаг– расстояние между одноименными точками двух сосед­них зубьев, мм;

m – модуль, мм.

Исходный и исходный производящий контуры образуют между собой конгруэнтную пару, т.е. один заполняет другой как отливка заполняет заготовку (с радиальным зазором в зоне прямой вершин зуба исходной рейки). Принципиальное отличие этих контуров в том, что исходный контур положен в основу стандартизации зубчатых колес, а исходный производящий – в основу стандартизации зуборезного инструмента. Оба эти контура необходимо отличать от производящего контура - проекции режущих кромок инструмента на плоскость перпендикулярную оси заготовки.

Зубчатые колеса нарезаются без смещения и со смещением.

Смещение исходного производящего контура – кратчайшее расстояние между делительной окружностью заготовки и делительной прямой исходного производящего контура.

Чтобы повысить прочность зубьев на изгиб, снизить контактные напряжения на их поверхности и уменьшить износ за счет относительного скольжения профилей, рекомендуется производить смещение инструмента для цилиндрических (и конических) зубчатых передач, у которых . Наибольший результат достигается в следующих случаях:

1) при изготовлении передач, у которых шестерня имеет малое число зубьев (Z<17), для нее назначают положительное смещение, так как при этом устраняется подрез у ножки зуба;

2) при больших передаточных числах, так как в этом случае значительно снижается относительное скольжение профилей.

Положение исходного производящего контура относительно нарезаемого колеса (рис. 17), при котором делительная прямая рейки совпадает с делительной окружностью нарезаемого колеса, называют номинальным. Колесо, зубья которого образованы при номинальном положении исходной производящей рейки, называют колесом без смещения (нулевым).

нулевые, положительные, отрицательные,

без смещения с положительным с отрицательным

смещением смещением

Рис. 17.

Если исходная производящая рейка в станочном зацеплении смещена из номинального положения и установлена так, что ее делительная прямая не касается делительной окружности нарезаемого колеса, то в результате обработки получится колесо со смещением.

Если делительная прямая исходного контура пересекает делительную окружность зубчатого колеса, смещение называют отрицательным (x<0); если не пересекает и не соприкасается – положительным (x>0).

В результате положительного или отрицательного смещения изменяется форма зуба у нарезаемого колеса и его параметры.

При положительном смещении увеличивается диаметр окружности впадин и выступов зубьев, высота головки зуба и толщина зуба по делительной окружности.

При отрицательном смещении эти параметры уменьшаются.

ПОДРЕЗАНИЕ И ЗАОСТРЕНИЕ ЗУБА

П одрезание основания ножки зуба (рис. 18) возникает в тот момент, когда режущая кромка инструмента попадает внутрь основной окружности. Это может происходить при отрицательном смещении инструмента.

П

Рис. 18

ри нарезании колес без смещения подрезание ножки зуба наблюдается при малом числе зубьев. Число зубьев z необходимо брать равным или больше z_min,

где z_min – минимальное число зубьев нулевого колеса нарезаемое без подрезания. В случае стандартного инструмента z_min=17.

Заострение зуба (рис. 19) – уменьшение толщины зуба на окружности и поверхности вершин меньше допустимой величины. Заострение происходит при положительном смещении рейки.

Для термобработанных зубчатых

к

Рис. 19

олес с высокой поверхностной прочно­стью зуба заострение вершины зуба является нежелательным.

Термообработка зубьев (азотирование, цементация, цианирование), обеспечивающая высокую поверхностную прочность и твердость зубьев при сохранении вязкой сердцевины, осуществляется за счет насыщения поверхностных слоев углеродом. Вершины зубьев, как выступающие элементы колеса, насыщаются углеродом больше. Поэтому после закалки они становятся более твердыми и хрупкими. У заостренных зубьев появляется склонность к скалыванию зубьев на вершинах. Поэтому рекомендуется при изготовлении не допускать толщин по окружности вершин зубьев меньше некоторых допустимых значений. То есть заостренным считается зуб, у которого S_a< [S_a].

При этом толщину зуба по окружности вершин удобнее оценивать относительными величинами [S_a /m ]. Обычно принимают следующие допустимые значения: улучшение, нормализация [S_a /m ] ≥ 0,2; цианирова­ние, азотирование [S_a /m ] ≥ 0,25...0,3; цементация [S_a /m ] ≥ 0,35...0,4.