Технология изготовления зубчатых колёс

Зубчатые колёса и силовые зубчатые передачи предназначаются для передачи крутящего момента с изменением частоты вращения валов и кинематические передачи служащие для передачи вращательного движения между валами при относительно небольшим крутящих моментов. Зубчатые передачи деля на цилиндрические, конические, червячные, смешанные, и гиперболоидные (винтовые). Наиболее часто встречающийся цилиндрические, конические, и червячные. Цилиндрические зубчатые колёса изготовляют с прямыми и косыми зубьями. Стандарт устанавливает 12 степеней точности цилиндрических зубчатых колёс в порядке убывание прочности. Для каждой степени точности предусматривают следующие нормы: -кинематической точности колеса определающие полную погрешность угла поворота зубчатого колеса за один оборот. -плавности работы колёс многократно повторяющийся за оборот колеса.

-контакта зубьев определяющих отклонение относительных размеров контктк сопряженных зубьев в передачи. Независимо от степени точности колёс установлено норма бокового зазора ( это вид сопряжения их 6: а, б, с, d, e, h). И восемь видов допуска на боковой зазор: x ,y ,z ,a ,b ,c ,d ,h.

По технологическому признаку зубчатые колёса делятся на:

-цилиндрические и конические со ступицей и без тупицы с гладким и шлицевым отверстием.

-многовинцовые с гладким или шлицевым отверстием отверстием.

-цилиндрические, конические и червячные типа фланца.

-цилиндрические и конически с хвостовиком.

-валы шестерни.

Обработка зубчатых колёс делятся на 2 этапа:

-обработку до нарезания зубьев.

-обработку зубчатого венца.

На построение тех процесса обработки зубчатых колёс влияют следующие факторы:

-форма зубчатого колеса

-форма и расположение зубчатого венца и количество венцов.

Степень точности колеса

Методы контроля зубчатого колеса

Материал колеса

Наличие и вид термообработки

Габаритные размеры

Объём выпуска

Технологические задачи. Точность размеров. Самым точным элементом зубчатого колеса является отверстия которое авпончется по седьмоу квалитету если нет особых требований. Точность формы. Особых требований к точности формы поверхности не предявляется.

Твёрдость рабочих поверхностей:

В результате термической обработки поверхностная твёдость зубьев цементируемые зубчатых колёс должна быть в пределах Hc с индексом И 45-65 при глубение слоя цементации 1-2 мм. При цианировании втёрдость HRC с индексом Р 42-53, глубина слоя должна быть в пределах 0.5-0.8 мм. Твёрдость незакаливаемых поверхностей обычно находится в пределах HB 180-270.

Точность взаимного расположения. Радиальное биение поверхности вершин зубьев относительно оси отверстия измерительной базы не более 0.25*t, когда d используется для контроля толщины зуба.

Радиальное биение поверхности вершин зубьев относительно оси отверстия не должно превышать (0.6-0.65)*F с индеком используется для выборки Fr – допуск радиального биения зубчатого венца.

Торцевое биение поверхности относительно оси отверстия не должно превышать 0.5*F с индексом бета. F с индексом бета направление зуба. Отверстия изготавливаются по H6 для зубчатых колёс пятой степени точности и по H7 для зубчатых колёс 6, 7, 8 степени точности.

Высокоточные колёса 6, 5 и выше – при изготовлении таких колёс механическая обработка чередуется с операциями термической обработки для снятие внутренних напряжений, а количество отделочных операций, технологических баз и зубчатого венца значительно возрастает.

Оборудование – смотрим операцию 15

25) Протяжная. Протянуть (долбить в единичном производстве) шпоночный паз или шлицевое отверстие. База – отверстие и базовый торец колеса. Оборудование – горизонтально протяжной или долбёжные станки.

30) Токарная. Точить базовый и противолежащие торцы и наружную поверхность венца начисто. База – поверхность отверстия (реализуется на прессовкой на оправку). Необходимость этой операции вызывается требованием обеспечением солосности поверхности вращения колеса. Оборудование – токарно-винторезный (еденичное производство и токарное с ЧПУ серийное)

035) Фрезерная фрезеровать зубья начерно (обеспечивается восьмая степень точности. База – отверстие и базовый торец. Оборудование – зубофрезерный полуавтомат .

040) Зубофрезерная – фрезеровать зубья начисто (обеспечивается седьмая степень точности)

045) Термическая – калить заготовку или зубья (ТВЧ ток высокой частоты) или цементировать.

050) Внутришлифовальная – шлифовать отверстие или базовый торец за один станок что обеспечивает их наибольшую перпендикулярность. База – рабочие поверхности зубьев. И торец противолежащий базовому. Оборудование – внутришлифовальный станок.

055) Плоскошлифовальная – шлифовать торец противолежащей базовому (если необходимо по чертежу) Технологическая база – базовый торец. Оборудование – плоскошлифовальный станок с прямоугольным или круглым столом.

060) Зубошлифовальная – база отверстие базовый торец. Оборудование – зубошлифовальный станок.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛОВ.

Точность размеров – точными поверхностями валов являются опорные шейки, передающие крутящий момент, выполняются по шестому, седьмому квалитету. Точность формы – наиболее точно регламентируется форма в продольном и поперечном сечении у опорных шеек под подшипники качения, отклонение от круглости в продольном сечении не более 0,25 – 0,5 докуска на диаметр.

Точность изготовления поверхности. Для большинства валов обеспечение солосности поверхности, так же перпендикулярности рабочих торцев базовом поверхности. Величины выбираются по пятой – седьмой степеням точности.

Качества поверхностного слоя. Шереховатость базовой поверхности составляет 3.2 – 0.4 микрометра рабочих торцев. 3.2 – 0.6 микрометров. Остальных неответственных поверхностей 12.5 – 6.3 микрометра. Валы могут быть сырыми и термообработанными. Твёрдость поверхностного слоя и способ термообработки может быть разнообразным в зависимости подконструктивным значением, если HB не привышает 200-220, то заготовку подвергают нормализации, отжигу, или термически не обрабатывают. Для увеличения износостойкости валов повышают твёрдость их рабочих поверхностей – ТВЧ обеспечивающей твёрдость HRC 48 – 55. Поверхностями валов из низкоуглеродистых марок стали подвергаются цементации на глубину 0.7 – 1.5 мм с последующей закалкой и отпуском, т.о. достигается твёрдость HRC 55 – 60.

Последовательность заготовок.

Анализ способов получения заготовки полученной методом штамповки.

Определение способа получения заготовки необходимо провести анализ исходных данных его материалов и типа производства. Критериями выбора способов получения заготовки является:

1. Тип производства (программа выпуска)

2. Отнесение детали к типовой конструкции

3. Материал детали

4. Габаритные размеры детали

5. Масса детали

6. Изменяет заготовку детали под действием внешних сил

Стоимость одной тонны готовой детали, которую определяют по формуле