Справочник технолога машиностроителя Косилов
.pdf
зовых расстояниях. Первоначально для выявления забоин на зубьях сопряженную пару
вращают |
с небольшой частотой вращения |
(п = 400 |
600 об/мин) и под легкой нагрузкой. |
После удаления забоин увеличивают частоту вращения ведущего шпинделя контрольно-об- катного станка (п = 1200
2000 об/мин) и контролируют пятно контакта, плавность хода, а при останове станка — боковой зазор между зубьями. Если подбор в пары производят для последующей операции притирки зубьев, то их обычно разбивают на группы с расположением пятна контакта, например, на внешнем конце, в центре и внутреннем конце зуба. С целью повышения качества и эффективности притирки в условиях массового производства для каждой группы деталей проводят специальную наладку притирочных станков. У конических колес, зубья которых после термической обработки не подвергают притирке
ишлифованию; операцию подбора в пары проводят особенно тщательно, заменяя шестерню или колесо до получения требуемого качества зацепления, с последующей маркировкой подобранной пары для сборки.
Притирку зубьев применяют для уменьшения параметра шероховатости поверхностей зубьев и незначительного исправления формы
ирасположения пятна контакта с целью полу-
чения плавной и бесшумной работы конических передач. Притирку выполняют на зубопритирочных станках 5П720 (de = 125 мм), 5П722 (de = 320 мм), 5725Е (de = 500 мм), 5724 (de = 800 мм) при совместном вращении сопрягаемых шестерни и колеса под легкой тормозной нагрузкой с одновременной подачей абразивной жидкости в зону зацепления. Для обеспечения притирки всей рабочей поверхности зубьев взаимное расположение шестерни и колеса во время притирки автоматически изменяется. Абразивная жидкость, применяемая на зубопритирочных станках, состоит из абразива и масла. Наиболее эффективным абразивом для закаленных зубчатых передач является карбид кремния, твердые и хрупкие зерна 3 (рис. 213,6) которого имеют острые режущие кромки. Во время притирки абразивные зерна вместе с маслом 2 подаются в зону зацепления и острыми гранями сни-
мают |
металл |
с поверхности |
зубьев шестерни |
1 и |
колеса 4 |
при взаимном |
их перемещении |
5 и 7 относительно друг друга. Для повышения режущих свойств абразива создается давление (см. стрелки 6 и 8) между зубьями колес 1 и 4 с помощью тормозного момента. Размер абразивных зерен существенно влияет
на притирку. Конические передачи с модулем 2,5 — 4,5 мм притирают абразивом с зернистостью 3, передачи легковых автомобилей — зернистостью 3 — 4, передачи грузовых автомобилей и тракторов — зернистостью 5 — 6. Масло, входящее в абразивную смесь, должно поддерживать абразивные зерна во взвешенном состоянии, свободно протекать через насосную систему станка и легко смываться с зубьев водным раствором. Этим требованиям отвечает масло СЭЛ-1. В качестве первоначального состава абразивной жидкости можно принять 2,7 кг абразива и 3,8 л масла.
На притирку зубьев припуск практически не оставляют. Если после зубонарезания на поверхности зубьев нет глубоких рисок, то притиркой может быть достигнут параметр шероховатости Ra = 1
2 мкм. Время притирки зависит от многих факторов: абразивной жидкости, тормозного момента, геометрических параметров зубчатой пары, твердости поверхности зубьев и др. Ориентировочное время притирки конических передач с круговыми зубьями 2 — 5 мин, гипоидных передач лег-
ковых автомобилей 4 — 6 мин, гипоидных передач тяжелых грузовиков 8-12 мин.
Приемочный контроль. После подбора в пару или притирки окончательно изготовленные конические зубчатые передачи подвергают сплошному контролю в специальных шумоизолированных комнатах на контрольно-об- катных станках. У конических зубчатых передач контролируют форму и расположение пятна контакта, уровень звукового давления и боковой зазор. Для выявления формы и расположения пятна контакта боковые поверхности зубьев пары покрывают тонким слоем маркировочной краски (обычно сурик с маслом). Затем зубчатую пару на контрольно-об- катном станке обкатывают в обоих направлениях под определенной нагрузкой до выявления отпечатка пятна контакта. Форму и расположение пятна контакта определяют визуально на зубьях колеса. Обычно для тяжело нагруженных передач рекомендуемая длина пятна контакта приблизительно равна половине длины зуба. У малонагруженных передач пятно контакта составляет 3/4 длины зуба. Пятно контакта должно быть смещено к внутреннему концу зуба, так как при повышении нагрузки в редукторе оно удлиняется и перемещается в направлении к внешнемуконцу; однако при полной нагрузке пятно контакта не должно выходить на кромки зубьев. Уровень звукового давления — один из основных показателей качества конических зубчатых
критерием оценки качества зубчатых колес. |
ность профиля зубьев должна быть гладкой. |
|||||||
Мероприятия по снижению уровня звукового |
У малонагруженных червячных передач червяк |
|||||||
давления приведены в табл. 36. С увеличением |
обычно |
изготовляют |
из |
улучшенной |
стали, |
|||
окружной скорости уровень звукового давле- |
а колесо из чугуна. У нагруженных и ответ- |
|||||||
ния зубчатых колес повышается. |
ственных передач червяки изготовляют зака- |
|||||||
Допустимый средний уровень звукового |
ленными из цементуемых сталей, а колесо из |
|||||||
давления цилиндрических колес после шевин- |
бронзы. Особое внимание уделяют точности |
|||||||
гования 70-78 дБ, после термической обра- |
изготовления зубчатого зацепления червячной |
|||||||
ботки (нитроцементации) и зубохонингования |
передачи. Высокая точность червячного колеса |
|||||||
76-80 дБ. |
достигается при нарезании |
зубьев |
на |
станке |
||||
Уровень звукового давления (табл. 37) ко- |
с высокой кинематической точностью и отсут- |
|||||||
нических и гипоидных передач с криволи- |
ствием зазоров в кинематической цепи. Для |
|||||||
нейными зубьями проверяют на контрольно- |
облегчения правильного зацепления червячной |
|||||||
обкатном станке под легкой нагрузкой при |
передачи |
необходимо соблюдать следующее |
||||||
базовых расстояниях и боковом зазоре между |
правило: червяк и червячное колесо должны |
|||||||
зубьями, соответствующих чертежу. Для сни- |
иметь одинаковую форму профиля. Внешний |
|||||||
жения уровня звукового давления можно из- |
диаметр червячной фрезы должен быть боль- |
|||||||
менять базовое расстояние шестерни без ухуд- |
ше диаметра червяка на удвоенный ра- |
|||||||
шения формы и расположения пятна контакта |
диальный зазор, а толщина зуба фрезы боль- |
|||||||
на зубьях. В табл. 38 приведены мероприятия |
ше, чем |
у червяка, |
на |
боковой |
зазор |
|||
по снижению уровня шума. |
в передаче. При фрезеровании за два хода чер- |
|||||||
|
новая фреза должна иметь большую по срав- |
|||||||
Червячные колеса и червяки |
нению |
с |
чистовой |
фрезой |
высоту |
головки, |
||
|
а чистовая |
фреза — большую чем у |
черновой |
|||||
Червячная передача, состоящая из червячфрезы, толщину зуба. Для фрезерования зубь-
ного колеса 2 |
и цилиндрического |
червяка |
ев |
червячных колес, которые |
сопряжены |
||||
1 (рис. 214, а), относится к передачам со скре- |
с |
многозаходными |
червяками, |
применяют |
|||||
щивающимися |
осями, |
расположенными под |
многозаходные фрезы. При нарезании много- |
||||||
углом |
Червячные передачи широко приме- |
заходными фрезами число зубьев обрабаты- |
|||||||
няют в делительных механизмах зуборезных |
ваемого колеса и число заходов фрезы не дол- |
||||||||
станков, |
подъемных |
механизмах, приборах, |
жны иметь общих |
множителей. |
|
||||
в которых требуется плавная, бесшумная ра- |
|
Нарезание зубьев червячных колес выпол- |
|||||||
бота и высокая равномерность вращения. По |
няют на универсальных зубофрезерных стан- |
||||||||
сравнению с другими видами передач, чер- |
ках методом обкатки и специально предназна- |
||||||||
вячные передачи могут передавать крутящие |
ченных для этой цели мастер-станках. Фреза |
||||||||
моменты с большим передаточным числом |
и колесо вращаются при нарезании зубьев так |
||||||||
при небольших габаритах. Линейный контакт |
же, как червяк и червячное колесо |
в собран- |
|||||||
между зубьями, относительно большое число |
|
|
|
|
|||||
зубьев, находящихся одновременно в зацепле- |
|
|
|
|
|||||
нии, позволяют им передавать большую на- |
|
|
|
|
|||||
грузку. Высокий коэффициент скольжения при |
|
|
|
|
|||||
зацеплении зубьев обеспечивает передаче бес- |
|
|
|
|
|||||
шумную и плавную работу. Точно изготовлен- |
|
|
|
|
|||||
ная червячная передача имеет высокую равно- |
|
|
|
|
|||||
мерность вращения. К недостаткам червячной |
|
|
|
|
|||||
передачи относятся: высокая затрата мощно- |
|
|
|
|
|||||
сти на преодоление трения в зацеплении, до- |
|
|
|
|
|||||
статочно высокий нагрев, быстрый износ зубь- |
|
|
|
|
|||||
ев, сравнительно низкий КПД (50 — 90%). Чем |
|
|
|
|
|||||
меньше угол подъема витка червяка и хуже ка- |
|
|
|
|
|||||
чество поверхности на профилях зубьев, тем |
|
|
|
|
|||||
больше потери мощности. Для уменьшения |
|
|
|
|
|||||
потери мощности необходимо выбирать со- |
|
|
|
|
|||||
ответствующий |
материал |
для изготовления |
|
|
|
|
|||
червяков и червячных колес, использовать |
|
|
|
|
|||||
определенный |
смазочный |
материал; |
поверх- |
|
|
|
|
||
ном агрегате. Выбор метода обработки зависит от требуемого качества зацепления червячной передачи. Червячные колеса с углом подъема винтовой линии червяка до
обрабатывают методом радиальной подачи. Чер-
вячные передачи |
повышенной |
точности |
и имеющие большие |
углы подъема |
нарезают |
с тангенциальной подачей червячными фрезами с заборным конусом или фрезой-летучкой. При нарезании с радиальной подачей червячных колес с углом подъема линии зуба свыше
и сравнительно большим обхватом червяка перед достижением номинального межосевого расстояния происходит срез металла с профиля зубьев колеса. Срезанный участок профиля зуба не участвует в зацеплении. По этой причине и вследствие лучшего образования профиля зубьев червячных колес метод тангенциальной подачи часто применяют и для зубчатых колес с углом подъема меньше 8°.
Нарезание с радиальной подачей осуществляется на зубофрезерных станках цилиндрической фрезой (рис. 214,6), ось которой устанавливают горизонтально, симметрично оси колеса. В процессе резания фреза 3 подается радиально на глубину зуба с подачей 0,08 — 0,50 мм/об стола и скоростью резания 20-25 м/мин. Чтобы зубья колеса были нарезаны полностью по всей окружности, после достижения полной высоты и выключения радиальной подачи необходим еще один полный оборот детали, прежде чем следует остановить станок. Из зацепления с колесом фрезу следует выводить до выключения работы станка, чтобы не повреждать профиль зубьев колеса. При фрезеровании с радиальной подачей параметр шероховатости поверхности зависит от числа зубьев и заходов фрезы, а также диаметра колеса. Если диаметр колеса мал, а фреза имеет небольшое число зубьев, на профиле зубьев колеса остаются широкие следы огибающих резов. Для снижения параметра шероховатости по окончании радиальной подачи целесообразно применять чистовую обработку с тангенциальной подачей. Число резов на боковой поверхности зуба можно регулировать путем изменения тангенциальной подачи. Путь тангенциальной подачи в этом случае равен примерно одному осевому шагу червячной фрезы. Метод обработки с радиальной подачей обладает высокой производительностью; его применяют для обработки червячных колес невысокого качества и колес с относительно небольшим углом подъема зубьев.
Нарезание с тангенциальной подачей выполняют на зубофрезерных станках с протяжным суппортом, который сообщает фрезе осевую подачу. Обработка ведется червячной фрезой с заборным конусом или фрезой-летуч- кой. Червячная фреза состоит из двух частей — заборной и цилиндрической. Заборная часть фрезы, выполненная в виде конуса, предназначена для черновой обработки зубьев колеса. В большинстве случаев угол конуса заборной части выбирают равным
Правозаходные червячные фрезы имеют заборную
часть у правого |
конца, а |
левозаход- |
ные — соответственно |
у левого |
конца. За- |
борный конус фрезы при работе с осевой подачей необходим для распределения износа и уменьшения нагрузки на зубья фрезы. Цилиндрическая часть фрезы, равная одному полному витку, производит чистовую обработку зубьев.
Перед обработкой фрезу 4 устанавливают таким образом, чтобы ее заборная часть слегка касалась окружности выступов колеса (рис. 214, в). Резание начинается с внедрения заборного конуса в тело колеса при осевом перемещении фрезы, а заканчивается, когда первый калибрующий зуб выходит из зацепления с зубом колеса. При нарезании зубьев колеса за один ход инструмент устанавливают на номинальное межосевое расстояние червячной передачи. Если обработка ведется за два хода или с радиальной подачей, межосевое расстояние увеличивают для обеспечения припуска под чистовую обработку. Тангенциальная подача должна быть направлена против вращения стола; ее выбирают в пределах 0,08-0,5 мм/об стола для чернового и 0,5-0,12 мм/об стола для чистового нарезания зубьев; скорость резания 20 — 25 м/мин. Длину пути фрезы можно определить графически. Начальное положение — когда заборная часть фрезы начинает касаться тела колеса, конечное — когда первый зуб с полным профилем выходит из зацепления. Производительность метода фрезерования с тангенциальной подачей ниже, чем с радиальной, а точность выше.
При нарезании с радиально-тангенциаль- ной подачей (рис. 214, г) черновая обработка осуществляется заборным конусом при внедрении его на радиальной подаче до достижения номинального межосевого расстояния между фрезой 5 и колесом. Затем происходит автоматическое переключение на чистовую обработку. Цилиндрическая часть фрезы при тангенциальной подаче снимает с боковых сторон зуба минимальный припуск. Танген-
