Теория машин и механизмов
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
руэнтную пару (рис. 8.3), т.е. один заполняет другой как отливка заполняет заготовку (с радиальным зазором с* m в зоне прямой вершин зуба исходной рейки).
Достоинства метода: простота изготовления инструмента, по мере износа легко заточить, обеспечение прямолинейности режущих кромок.
Смещение режущего инструмента
Если при нарезании колеса средняя линия инструментальной рейки касается делительной окружности нарезаемого колеса, то нарезаемое колесо называют нормальным или нулевым.
Если при нарезании среднюю линию инструментальной рейки сс сместить относительно делительной окружности нарезаемого колеса, то получим колеса нарезанные со смещением режущего инструмента.
Величина смещения:
в = xm,
где x коэффициент смещения, если x > 0 нарезается положительное колесо, если x < 0 нарезается отрицательное колесо (рис. 8.4).
Рис. 8.4
В зависимости от положения рейки зуб колеса очерчивается разными участками эвольвенты, и форма зуба при этом меняется. На рис. 8.5 приведена картина форм зубьев для различных вариантов смещения. Как видно из рисунка, при положительном смещении толщина зуба по делительной окружности увеличивается, а при отрицательном уменьшается. Изменение геометрических параметров влечет за собой изменение прочностных характеристик зубьев нарезаемого колеса. Таким образом, соответствующим выбором коэффициента смещения можно влиять на геометрические и эксплуатационные характеристики колеса и зацепления в целом (изменяется форма зуба, изгибная и контактная прочность, коэффициент перекрытия).
Рис. 8.5
Введя в зацепление колеса нарезанные по всем трём вариантам, получают 3 варианта зацепления: нулевое, положительное и отрицательное.
Заострение зубчатого колеса
Если при нарезании зубчатого колеса увеличивать смещение, то основная и делительная окружность не изменяют своего размера, а окружности вершин и впадин увеличиваются. При этом участок эвольвенты, который используется для профиля зуба, увеличивает свой радиус кривизны и профильный угол. Толщина зуба по делительной окружности увеличивается, а по окружности вершин уменьшается.
эвольвента
sa2
sa1 ra1 ra2
s1
r
s2 rb
0
Рис. 8.6
На рис. 8.6 изображены два эвольвентных зуба для которых:
x2 > x1 ra2 > ra1 ;
s2 > s1 sa2 < sa1.
Для термообработанных зубчатых колес 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 зубьев меньших некоторых допустимых значений. То есть заостренным считается зуб у которого sa < [sa].
При этом удобнее пользоваться относительными величинами [sa /m]. Обычно принимают следующие допустимые значения:
улучшение, нормализация [sa /m] = 0,2;
цианирование, азотирование [sa /m] = 0,25...0,3;
цементация [sa /m] = 0,35...0,4.
Подрезание эвольвентных зубьев
Явление подрезания наблюдается, когда рабочий участок выходит за пределы теоретического. Рассмотрим критический случай, когда они совпадают. Участок линии зацепления, соответствующий эвольвентному зацеплению определяется отрезком зацепления. Текущая точка контакта Bl определяется пересечением линии станочного зацепления и прямой граничных точек инструмента. Если точка Bl располагается ниже (рис. 8.7) точки N, то возникает подрезание зуба. Условие при котором нет подрезания можно записать так:
P0N P0Bl .
Из P0N0
, а из P0BlF
.
линия станочного зацепления
делит. прямая
h*a m x m P0 ст.-нач. прямая
пр.гран.точек Bl
F N
r rb
0
Рис. 8.5
Тогда:
,
при x= 0
,
откуда:
,
где Zmin минимальное число зубьев нулевого колеса нарезаемое без подрезания, при стандартном угле = 20 и при коэффициенте высоты головки зуба , равно 17.
Если средняя прямая рейки сдвигается на величину , то предельно