Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
DM-03-Konspekti_lektsiy.docx
Скачиваний:
438
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
2.99 Mб
Скачать

Початковий контур зубчастих коліс

При безмежно великому діаметрі основного кола зубчасте колесо перетворюється у зубчасту рейку, а евольвентний профіль зубця – у прямолінійний, надзвичайно зручний для виготовлення та контролю розмірів. Можливість зачеплення евольвентного зубчастого колеса із зубчастою рейкою має важливе практичне значення, що дозволяє виготовляти зуборізний інструмент у вигляді рейки із зубцями прямолінійного профілю.

Профілювання зубців евольвентного профілю та інструменту для їх нарізування здійснюється відповідно до початкового контуру, тобто до контуру зубців номінальної початкової рейки у перерізі площиною, перпендикулярною до її ділильної площини та напряму зубців.

Початковий контур стандартизований для циліндричних та конічних зубчастих коліс. Профіль зубців одного і другого контурів є прямолінійним на однаковій довжині по обидва боки від середньої лінії а – а , на якій товщина зубця та ширина впадини рівні між собою (рис. 22.5, а). Середня лінія рейки називається ділильною прямою.

Початковий контур характеризується кутом головного профілю α, коефіцієнтом висоти головки h*a, коефіцієнтом радіального зазора у парі початкових контурів с*, коефіцієнтом висоти ніжки hf* = ha* + с*, коефіцієнтом радіуса кривини перехідної кривої ρf*.

Згідно з названими параметрами початкового контуру розміри зубців нормального евольвентного зачеплення (рис. 22.5,а і 22.6) визначають за формулами (кут профілю зубців α = 20°):

висота головки зубців ha = ha* · m (22.11)

висота ніжки зубців hf = hf* · m = (ha* + с*) · m; (22.12)

висота зубців h = hf + ha = (2ha* + c*) · m; (22.13)

радіальний зазор c = c*/m; (22.14)

радіус кривини перехідної кривої ρf = ρf * · m. (22.15)

Діаметр вершин зубців та діаметр впадин зубчастого колеса мож­на визначити за виразами:

da = d + 2ha = m · z + 2ha* · m; (22.16)

df = d – 2hf = m · z – 2hf* · m = m · z – 2 · (ha* + с*) · m. (22.17)

З метою покращення роботи зубчастого зачеплення у важконавантажених та високошвидкісних циліндричних зубчастих передач із зовнішнім зачепленням рекомендують застосовувати початковий контур із модифікацією профілю головки зубців (рис. 22.5, б), при цьому для m ≥ 1 мм лінія модифікації пряма.

Параметри модифікації зубців визначають за такими залежностями:

hg = hg* · m; Δ = Δ* · m. (22.18)

Коефіцієнти висоти модифікації hg* ≤ 0.45 та глибини модифікації Δ* ≤ 0,02.

Коригування зубців циліндричних зубчастих передач

Із зменшенням числа зубців зубчастого колеса збільшується кривина евольвентного профілю і відповідно зменшується товщина зубців в їх основі та на вершині. Якщо число зубців z менше від деякого граничного значення zmin, то при нарізуванні зубців інструментальною рейкою відбувається підріз ніжок зубців (рис. 22.7, а). Це спричинює значне зменшення їхньої міцності. Мінімальне число прямих зубців, які можна нарізувати інструментальною зубчастою рейкою без підрізання, становить 17.

Щоб усунути явище підрізання зубців нормального евольвентного зачеплення, треба використати спеціальні способи виправлення їхнього профілю, які називаються коригуванням зубчастих зачеплень.

Коригуванням зубчастого зачеплення при z < zmin досягається не тільки підвищення міцності зубців на згин, а й контактної міцності. Крім цього, можна зменшити спрацьовування зубців та усунути явища їхнього заклинювання. Коригування зачеплення дозволяє також вписати зубчасту передачу у наперед задану міжосьову відстань.

Кориговане зачеплення відрізняється від нормального тим, що профілі зубців виконують іншими, більш доцільними для даної передачі відрізками евольвенти того самого основного кола. Кориговані зубчасті колеса виготовляють на тому самому обладнанні та тим же стандартним інструментом, що й некориговані. Різниця полягає в тому, що для коригованих коліс інструмент встановлюють з деяким зміщенням у радіальному напрямі. Заготовки зубчастих коліс виготовляють із зміненим діаметром, а початковий контур дістають із зміщенням, яке визначають за формулою

χ = x · m, (22.19)

де x – коефіцієнт зміщення; m – модуль зубців.

Коефіцієнт зміщення буде додатнім (х > 0), якщо інструмент зміщають від центра заготовки, і від'ємним (х < 0), якщо інструмент зміщають до центра заготовки.

На рис. 22.7,б показана форма зубців, що нарізані одним і тим же інструментом 1 на одній і тій же заготовці, але з різними коефіцієнтами зміщення. Чим більше зміщення χ, тим віддаленішими від основного кола діаметром db відрізками евольвенти окреслюється профіль зубців. При цьому зменшується кривина евольвентного профілю і зубець в основі потовщується, а на вершині загострюється.

У нормальній зубчастій передачі коефіцієнти зміщення х1 = x2 = 0. Тому таку передачу називають нульовою.

Розрізняють висотну та кутову корекцію зубчастого зачеплення.

Зубчасті передачі з висотною корекцією виготовляють із коефіцієнтами зміщення шестірні x1 і колеса x2, які відповідають таким умовам:

x1 = – х2; xΣ = xl + х2 = 0, (22.20)

де xΣ – сумарний коефіцієнт зміщення.

При висотній корекції висота зубців залишається незмінною, але змінюється співвідношення висот головок та ніжок зубців і відповід­но змінюються діаметри кіл вершин зубців та впадин.

У зубчастих колесах із висотною корекцією висоту головок ha зубців та ніжок hf визначають за формулами:

ha = (h*a + х) · m; hf = (h*a + с*– х) · m. (22.21)

Початкові кола при висотній корекції збігаються із ділильними і кут зачеплення не змінюється. Товщина зубців шестірні збільшується, а зубців колеса зменшується, але сума товщин на ділильному колі пари зубців у зачепленні тут залишається постійною і дорівнює кроку зубців. Тут висотна корекція зубців не вимагає зміни міжосьової відстані передачі.

Висотна корекція дозволяє збільшити міцність зубців шестірні з одночасним зменшенням міцності зубців колеса. При великому числі зубців шестірні та колеса висотне коригування малоефективне, оскільки форма зубців змінюється мало. Тому висотну корекцію застосовують тільки при малому числі зубців шестірні і великому числі зубців колеса.

Зубчасті передачі з кутовою корекцією виготовляють із неоднаковими коефіцієнтами зміщення х1 та х2. Ці коефіцієнти повинні задовольняти умову

xΣ = xl + х2 >0. (22.22)

Рекомендації щодо вибору коефіцієнтів зміщення циліндричних зубчастих коліс наведені у ГОСТ 16532–70. Ці коефіцієнти можуть бути вибрані з умов підвищення контактної міцності активних поверхонь зубців або міцності на згин, забезпечення високої стійкості проти спрацьовування та опору проти заїдання зубців.

При кутовій корекції сума товщин зубців шестірні та колеса на ділильних колах більша від кроку зубців, і тому ділильні кола не можуть дотикатись. Тут зубчасті колеса повинні бути зміщеними одне відносно одного. В результаті цього ділильні кола не збігаються з початковими колами, висота зубців зменшується, а кут профілю зубців буде збільшеним.

Розміри елементів зубців із кутовою корекцією знаходять за фор­мулами: висота головки зубців hа= (h*a + х – Δу)m; (22.23)

висота ніжки зубців hf = (h*a + c* – x) · m. (22.24)

Тут Δу – коефіцієнт вирівнювального зміщення, який визнача­ють за співвідношеннями

Δy = xΣ – у; y = (aw – a)/m, (22.25)

де a, aw – відповідно ділильна та початкова міжосьові відстані передачі.

Кутова корекція зубчастого зачеплення у порівнянні з висотною має ряд переваг, головними з яких є підвищення міцності зубців двох зубчастих коліс передачі і можливість вписування зубчастої передачі у наперед задану міжосьову відстань. Кутову корекцію можна використовувати при довільній комбінації чисел зубців шестірні і колеса. Тому з коригованих зубчастих передач переважене застосування мають передачі з кутовою корекцією.

Граничні значення коефіцієнтів зміщення обмежуються такими факторами: недопустимим підрізанням зубців при їхньому нарізуванні; загостренням зубців, тобто зменшенням їхньої товщини на колі виступів нижче, ніж допустимі межі; проявом інтерференції (взаємного проникнення) зубців при зачепленні їх; зменшенням коефіцієнта перекриття до граничного значення.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]