Способ обработки бочкообразных зубьев

 

Изобретение относится к области машиностроения, к обработке бочкообразных зубьев зубчатых изделий, в частности зубчатых муфт. Цель изобретения - повьппение точности и качества обработки за счет обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, имитирующим реальные условия зацепления. При обработке бочкообразных зубьев зубчатых изделий продольную ось последних ус танавливают под углом к оси обката с пересечением в плоскости центрального поперечного сечения зубчатого венца и осуществляют согласованные угловые перемещения путем вращения вокруг продольной оси зубчатого изделия и дополнительного вращения вокруг оси обката, а также доворота вокруг оси, лежащей в плоскости центрального поперечного сечения зубчатого венца. Скорость вращения вокруг продольной оси зубчатого изделия равна по величине и противоположно направлена скорости дополнительного вращения вокруг оси обката, а угол доворота равен допустимому углу компенсации перекоса осей зубчатого изделия. Обрабатываемая таким образом поверхность обеспечивает линейное касание зубьев втулки и обоймы при эксплуатации, одновременное контактирование всех зубьев обоймы со всеми зубьями втулки, что снижает контактные напряжения и увеличивает срок службы зубчатых муфт. При указанных согласо ванных угловых перемещениях повышается точность и качество обработки за счет полного моделирования условий эксплуатации при обработке и обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием , имитирующим реальные условия эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Q О) Чд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4. В 23 У 9/00

ВСЕСОН З Ц Я

13,,",13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИБЛИ(у > ГP g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3873978/31-08 (22) 26,03.85 (46) 23.02.87. Бюл. Ф 7 (71) Донецкий политехнический институт (72) А,Н.Михайлов, В.А.Финиченко, А.В.лукичев, Н.Э.Тернюк и А.M,Çàâàäñêèé (53) 621.914.7:621.833.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1161291, кл. В 23 F 9/00, 1983. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ БОЧКООБРАЗНЫХ

ЗУБЬЕВ (57) Изобретение относится к области машиностроения, к обработке бочкообразных зубьев зубчатых изделий, в частности зубчатых муфт. Цель изобретения — повышение точности и качества обработки за счет обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, имитирующим реальные условия зацепления. При обработке бочкообразных зубьев зубчатых изделий продольную ось последних устанавливают под углом к оси обката с пересечением в плоскости централь-, ного поперечного сечения зубчатого венца и осуществляют согласованные,.SUÄÄ 1291312 А1 угловые перемещения путем вращения вокруг продольной оси зубчатого изделия и дополнительного вращения вокруг оси обката, а также доворота вокруг оси, лежащей в плоскости центрального поперечного сечения зубчатого венца ° Скорость вращения вокруг продольной оси зубчатого изделия равна по величине и противоположно направлена скорости дополнительного вращения вокруг оси обката, а угол доворота равен допустимому углу компенсации перекоса осей зубчатого изделия. Обрабатываемая таким образом поверхность обеспечивает линейное касание зубьев втулки и обоймы при эксплуатации, одновременное контактирование всех зубьев обоймы со всеми зубьями втулки, что снижает контактные напряжения и увеличивает срок службы зубчатых муфт. При указанных согласованных угловых перемещениях повышается точность и качество обработки эа счет полного моделирования условий эксплуатации при обработке и обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, имитирующим реальные условия эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1291312

55 мента.

Из.обретение относится к машиностроению, к производству зубчатых изделий с модифицированными зубьями, например втулок зубчатых муфт, Цель изобретения — повышение точности и качества обработки за счет обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, имитирующим реальные условия эксплуатации, На фиг. 1 представлена пространственная схема последовательных положений оси заготовки; на фиг, 2 схема устройства, реализующего предлагаемый способ обработки.

Способ реализуют следующим образом.

При обработке бочкообразных зубьев зубчатых изделий, продольная ось которых установлена под углом к оси обката с пересечением вплоскости цент. рального поперечного сечения зубчатого венца в условиях согласованных угловых перемещений, согласованные угловые перемещения осуществляют путем вращения вокруг продольной оси зубчатого изделия и дополнительного вращения вокруг оси обката, а также доворота вокруг оси, лежащей в плоскости центрального поперечного сечения зубчатого венца, Скорость вращения вокруг продольной оси зубчатого изделия равна по величине и противоположно направлена скорости дополнительного вращения вокруг оси обката, а угол доворота равен допустимому углу компенсации перекоса осей зубчатого изделия.

Согласованные угловые перемещения, осуществляемые путем вращения продольной оси зубчатого изделия и дополнительного вращения вокруг оси обката, а также доворота вокруг оси, лежащей в плоскости центрального поперечного сечения зубчатого венца, обеспечивают равенство угловых скоростей обрабатываемого зубчатого изделия и инструмента, имитирующего своим относительным движением зубчатую обойму, т,е. равенство передаточного числа i = Я, l u = 1. Обрабатываемая таким образом поверхность обеспечивает линейное касание зубьев втулки и обоймы при эксплуатации, одновременное контактирование всех зубьев обоймы со всеми зубьями втулки, что снижает контактные напряжения и увеличивает срок службы зубчатых муфт. При.указанных

S5 согласованных угловых перемещениях повышается точность и качество обработки за сче r полного моделирования условий эксплуатации при обработке и обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, имитирующим реальные условия эксплуатации. Равенство по величине и противоположность направлений скорости вращения вокруг продольной оси зубчатого изделия и скорости дополнительного вращения вокруг оси обката позволяет получить модифицированную форму прямого зуба, так как эти две скорости вращения компенсируют друг друга, не нарушая обкатывающего движения зубчатого изделия и инструРавенство угла доворота допустимому углу компенсации перекоса осей зубчатого изделия позволяет получить конус последовательных положений геометрической оси обрабатываемого изделия с углом при вершине, равным двойному углу доворота, что обеспечивает качественную работу зубчатой муфты в пределах допустимого угла компенсации.

Теоретические исследования, основанные на теории математического описания вращения в трехмерном эвклидовом пространстве, показали, что изменение условий моделирования движения продольной оси зубчатого изделия по конусу позволяет обеспечить равенство единице передаточного отношения зубчатого изделия при обработке, что повышает точность и качество обработки за счет обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, имитирующим реальные условия эксплуатации.

Таким образом, по предлагаемому способу обработки получение геометрического места продольной оси изделия в виде конуса осуществляется методом согласованных угловых перемещений, осуществляемых путем вращения вокруг продольной оси зубчатого изделия и дополнительного вращения вокруг оси обката, а также доворота вокруг оси, лежащей в плоскости центрального поперечного сечения зубчатого венца, что повышает точность и качество обработки за счет обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, >цитирующим реальные условия эксплуатации, улучшает условия эксплуатации обработан91312

3 12 ных ио предлагаемому способу изделий, повышает срок их службы.

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.

Необходимые согласованные угловые перемещения заготовке 1 зубчатого изделия, закрепленной на поворотном звене 2, сообщаются при помощи кулачков 3 и 4. Все устройство смонтировано на столе 5, а заготовка 1 закрепляется на поворотном звене 2 крепежной гайкой б. Необходимые для установки угла доворота 3 эксцентриситеты е< и е настраиваются по шкалам установки эксцентриситетов 7 и 8, предварительно сориентированных в одном направлении, а сами дополнительные согласованные вращения осуществляются от привода 9 при помощи дополнительной гитары 10 скоростей.

Заготовка 1 находится в зацеплении с инструментом и участвует в обка, точном вращении. Дополнительно ей сообщаются угловые согласованные перемЕщения, осуществляемые вращением вокруг ее продольной оси с угловой скоростью а и вокруг оси обката с угловой скоростью u, а доворот вокруг оси, лежащей в плоскости цент рального поперечного сечения зубчатого венца, заготовки 1 на угол 3 постоянно воспроизводится в процессе обработки благодаря настроенным эксцентриситетам е< и e, причем угловые скорости вращения д, и И равны по величине и противоположно направлены, а угол доворота о ранен допустимому углу компенсации перекоса осей зубчатого изделия.

Пример. Для обработки зубчатой втулки с параметрами: модуль m =

3 мм; число зубьев z = 40 максимально допустимый угол компенсации о зубчатой муфты E = 0 45, заготовка 1 устанавливается на поворотное звено 2 на высоте Н, = 0,5 м, а высота всего поворотного звена 2Н = 0,8 м. По указанным величинам рассчитываем эксцентриситеты е, и е е, = Н, 8 (; е = (Н-Н<) 88, которые равны е< = 0,006545 м, . = 0,003927 м, Для установки эксцентриситетов е, и е совмещаются направления пазов шкал установки эксцентриситетсв 7 и 8 кулачков 3 и 4 и выставляются рассчитанные значения е< и

f5

50 е, что обеспечивает установку продольной оси заготовки 1 под углом о к оси обката станка. После этого ведется обработка бочкообразных зубьев зубчатого изделия при заготовке 1, находящейся в обкатывающем зацеплении с инструментом и совершающей согласованные угловые перемещения, осуществляемые вращением вокруг продольной оси зубчатого изделия (u ) и дополнительным вращением вокруг оси обката (я<, от привода 9 при помощи гитары 10, а также доворотом вокруг оси, лежащей в плоскости центрального поперечного сечения зубчатого венца заготовки 1 на угол F

Необходимое дополнительное движение зубчатого изделия 1 осуществляют поворотом звена 2 на угол ц, до совмещения положения изделия с пазом кулачков 3 и 4, после чего звено 2 поворачивается относительно оси, лежащей в плоскости поперечного сечения зубчатого венца изделия 1 на угол 8 . Затем изделие поворачивают вокруг его продольной оси на угол Ц> в положение исходного зацепления с инструментом, причем угол = -q

Таким образом, геометрическим местом последовательных положений оси зубчатого изделия является конус с углом при вершине, равным — 23. Согласованные угловые перемещения обеспечивают движение продольной оси изделия по конусу при соблюдении передаточного отношения i = 1, что позволяет получить бочкообразный зуб, обеспечивающий линейное касание поверхностей зубьев при эксплуатации и увеличение срока службы зубчатых муфт.

Повышение точности и качества обработки за счет обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, имитирующим реальные условия зацепления во время эксплуатации, обеспечивает линейное касание зубьев, выравнивание удельной нагрузки на зубья элементов муфты за счет одновременного контактирования всех зу-, . бьев, что приводит к уменьшению износа от трения боковых поверхностей, а в целом увеличивает долговечность зубчатых изделий, Формула из об ре.те ния

1. Способ обработки бочкообразных зубьев в условиях согласованных угло1291 312

Составитель И. Кузнецова

Техред В.Кадар Корректор М. Самборская

Редактор А. Ворович

Заказ 80/14

Тираж 976

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 вых перемещений зубчатого изделия, ось которого устанавливают под углом к оси обката с пересечением в плоскости центрального сечения зубчатого венца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и ка" чества обработки за счет обеспечения пространственного зацепления с линейным касанием, имитирующим реальные условия эксплуатации, согласованные 1О угловые перемещения осуществляют. путем вращения вокруг оси зубчатого изделия и дополнительного вращения вокруг оси обката, при сообщении доворота вокруг оси, лежащей в плоскости центрального поперечного сечения зубчатого венца, 2, Способ по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что скорость вращения вокруг продольной оси зубчатого иэделия равна по величине и противоположно направлена скорости дополнительного вращения вокруг оси обката, а угол доворота равен допустимому углу компенсации перекоса осей зубчатого изделия.