Способ двойного двухстороннего нарезания конических зубчатых колес со спиральными (круговыми) зубьями и постоянной высотой ножки зуба

 

Класс 49d, 5в2

Хо 108755 ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 212

А. А, Лащавер

СПОСОБ ДВОЙНОГО ДВУХСТОРОННЕГО НАРЕЗАНИЯ

КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС СО СПИРАЛЬНЫМИ (КРУГОВЫМИ) ЗУБЬЯМИ И ПОСТОЯННОЙ ВЫСОТОЙ

НОЖКИ ЗУБА

Заявлено 24 января 1952 г. за М 973/455513 в Министерство машиностроения ГССР

Опубликовано в <Бюллетене изобретений» М 9 за 1957 г.

Известны способы двухстороннего нарезания конических зубчатых колес со спиральными (круговыми) зубьями и постоянной высотой ножки зуба, основанные на подборе диаметра вращающейся резцовой головки соответственно равенству нормальных толщнн зубьев нарезаемых колес. Однако в этом случае не обеспечивается достаточная длина зоны касания сопряженных зубчатых колес. Этот недостаток устраняется тем, что:подбирается такой диаметр резцовой головки, которая при нарезании зубчатых колес обеспечивает нормальную одинаковую тол1цину зубьев на определенных расстояниях от Нх концов.

При нарезании конических колес с постоянной по высоте ножкой зуба, производящее колесо является плоским.

На чертеже изображена начальная плоскость производящего колеса, служащего для нарезания большего колеса из зубчатой пары, где: i — е — линия зуба, abed — зуб, воспроизводимый двухсторонней головкой; заштрихованная поверхность а,c>,d,,b — сечение впадины начальной плоскостью. Это сечение, очевидно, соответствует сечению зуба колеса, нарезаемого таким производящим колесом.

t,— шаг на наружном диаметре, à t;. — шаг на внутреннем диаметре. При обозначении угла спирали в точке е — ре, а в точке

i — Pi величины шагов по нормали к линии зуба в точках е и i, будут равны: t, Софе и t, Costi.

Чтобы нарезать двухсторонним способом шестерню парную к колесу, нарезанному при указанном производящем колесе, необходимо, чтобы ширина впадины ac>d> b по нормали была постоянна по всей длине. № 108755

cos е К, — 1

cos 3 К, Поэтому (5) Чожно показать, что cosine и соф являются функциями трех

L, независимых параметров: — -, К, и, L, Здесь — — отношение длин образующей начального конуса и диаметра резцовой головки; P — угол спирали в точке на средине длины зуба.

Следовательно, co s se =, (—, К, )); L, соя si =g,(— ", K,, Ie). (6) (7) В итоге получаем (8) В полученном уравнении (8) обычно известно К, ; величиной

L, — — можно задаться. Тогда определяется единственное неизвестD ное — угол р. В других случаях можно задаться величиной угла р и

L, L, определить нужное значение, или, наконец, зная и 1З найD ти соответствующее значение К, .

На практике не потребуется решение уравнения (8), ибо в соответствующей инструкции могут быть приведены заранее составленные графики, построенные на основе уравнений (6), (7) и (8).

В некоторых случаях может оказаться полезным определять отношение косинусов не по уравнениям (3) и (5), а по нижеследующим: — — s ь—

c os tie t., К. — 1

cosЯс t, К, (9) Обозначим величину развода резцов m, угол профиля резцов а, высоту ножки зуба производящего колеса h„, тогда ширина S„, впадины по нормали на широком диаметре будет равна:

S« = 8, созЗ, — (w, 2h„ tg а). (1)

Ширина S„, впадины по нормали на узком конце будет равна:

S„,- = it cos 8; — (ы, + 2Ь„ tg а) . (2)

Так как по условию $„, = S„,. = $„, то

S„=- i,.cos (е — (и, + 2Ь„ tg а) -==(;. cos Bi — (ж, + 2h„ tgu), (3)

cos Зе

Из этого равенства получим -. = —, что указывает на эвольвентcos Зг ную линию зуба. Обозначим длину образующей начального конуса

L„a длину зуба 6 . Отношение обсзначим К, . Тогда

L,— b К, — 1 К, — 1

У К 1 е К¹ 108755 где Л весьма небольшая величина.

Смысл этой величины следую»ций.

Представим себе, что колесо нарезают при установке к центровой плоскости станка не под углом начального конуса, а под несколько меньшим, на величину угла 6; тогда ширина по нормали впадины, на широком диаметре увеличится и станет равной: (10) и + 2k„tgx + 2b tgo 1оа.

Так как и в этом случае необходимо соблюсти равенство S„,. =

S „,, то получим следующее выражение:

t,ños Çe = t,costi 2b tg8 1х, или сов ;e t, 2b tgî tgа

cosÛ t, t, cosi (12) Следовательно, 2b tgh tgn

t„cos i (13) Приведенные математические соотношения в уравнениях (4) и (5) являются лишь иллюстрацией принципа данного изобретения.

Действительные расчеты для получения точных результатов следует производить по следующим формулам.

На линии зуба возьмем две точки р и q. Точка р находится на расстоянии nb (где b — длина зуба) от узкого конца зуба, а д на расстоянии mb от широкого конца зуба. Установим в качестве условия, что нормальные толщины зубьев долж»»ь» быть равными в сечениях соответствующим точкам р и д. Тогда, как указано было при выводе уравнений (4) и (5), получим:

К, — (1 — n) К, — т

1р L,— b (1 — n)

t«Lе (4а) Соответственно, cos 3 q К, — (1 — n) (5а) cos Зр К, — m результаты дают значения коэффициентов и и m, Наилучшие близкие к 0,25.

L, и К, = --, - = 3,5, то если принять n = m = 0,25

Например, получим — — =О 847

cos Зр К, — 0 25 (14) Резцовая головка, рассчитанная по уравнению (8) с учетом уравнения (14), нарежет зубья благоприятной «бочкообразной» формы с величиной стрелы бочки на средине зуба — порядка 0,7";о от расчетной нормальной толщины зуба. Это составит при модуле 8 ль»» стрелу=0,06 мм. Величину «бочки» и ее расположение вдоль зуба можно регулировать, изменяя соответственно величины коэ»рф»»циентов и и m. № 108755 — L t.

Предмет изобретения

Способ двойного двухстороннего нарезания конических зубчатых колес со спиральными (круговыми) зубьями и постоянной высотой ножки зуба, основанный на подборе диаметра вращающейся резцовой головки, соответствующего равенству нормальных толщин зубьев нарезаемых зубчатых колес, отличающийся тем, что, с целью получения большей длины зоны касания зубьев сопряженных зубчатых колес, диаметр резцовой головки выбирают такого размера, чтобы нормальные толщины зубьев у нарезаемых зубчатых колес были одинаковы на определенных расстояниях от концов зубьев.