Способ изготовления червячной передачи

 

Союз Севетскик

Социанистичеснив

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

<11>837636 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17. 05. 79 (21) 2768808/25-08 (51)M. Кл. с присоединением заявки Йо

В 23 F 13/00

// В 23 F 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150681. Бюллетень Но 22

Дата опубликования описания 150681 (53} УДК 621. 98. 042:

:621.833.389 (088.8) (72) Автор изобретения!

/ !

В. И. Парубец (71) заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к зубообработке.

Известен способ изготовления червячной передачи с локализованным пятном контакта, при котором нарезные колеса производят червячной фрезой увеличенного делительного диаметра за два прохода при измененном в сравнении с червячной передачей межосевом расстоянии и смещенном в разные стороны от межосевого перпендикуляра положении фреэы в кажом из проходов, а червяк изготовляют эвольвентным (1) .

Недостаток данного способа состоит 15 в том, что он обеспечивает надежную локализацию контакта лишь в средней зоне зуба. При попытке сместить положение пятна на зубе колеса необходимо изменить параметры фрезы (форму 20 профиля. зуба, шаг витка), что искажает передаточное отношение червячной передачи и отрицательно сказывается на ее кинематической точности и динамических характеристиках. . 25

Цель изобретения — получение локализованного пятна контакл.а в любой, наперед заданной зоне зуба колеса по его длине одним и тем же инструментом и при сохранении постоянного 30

2 передаточного отношения в зацеплении колеса с червяком.

Цель достигается тем, что в процессе нарезания колеса фреэу, шаг витков которой выполняют равным шагу витков червяка, толщину зуба на делительном диаметре — меньше толщины витка червяка на его делительном диаметре, а профиль зуба — по форме сечения эвольвентной винтовой поверхности червяка, устанавливают под рабочим углом передачи и после первого прохода смещают вдоль ее оси, Причем первым осуществляют тот проход, при котором формируется сторона зуба, обращенная к направлению вращения обрабатываемого колеса, а смещение вдоль оси осуществляют в направлении, противоположном вращению колеса.

Межосевое расстояние, смещение фрезы от межосевого перпендикуляра и смещение ее вдоль оси определяют по следующим выражениям .«а . re (д -б )

+ в — coS(arcsin +are,sin )

Ь =- " — sin(>resin — +arcsinr/, 5» — 5п

2= +4

2 cosy

837636 где а,w.ñ — межосевое расстояние при нарезании колеса;

Ь вЂ” смещение фрезы от меж2 осевого перпендикуляра;

z — смещение фрезы ндоль

2, оси;

atd — межосевое расстояние в червячной передаче;

d,d„ — делительные диаметры фрезы и червяка;

 — координата центра пятна контакта, отсчитанная по направлению оси колеса от его средней торцовой плоскости;

r — радиус, определяющий положение центра контакта на зубе относительно оси червяка;

r — радиус основного цилиндра эвольвентного червяка; — делительный угол подьема червяка;

S,S — толщины зуба фрезы и витка червяка на делительных диаметрах; величина бокового зазора в червячной передаче отсчитанная по направлению оси червяка.

На фиг.1 показаны осевые сечения витка червяка и производящей поверхности фрезы, совмещенные левыми боковыми профилями; на фиг.2 — положение фрезы относительно колеса при первом проходе; на фиг.3 — положение фрезы относительно колеса при втором проходе; на фиг.4 — одно из возможных положений пятна контакта на зубе в передаче; на фиг.5 — направление вращения колеса, обращенная к нему сторона зуба, направление смещения фрезы вдоль оси после первого прохода.

Изготовление червячной передачи производят следующим образом.

Боковые поверхности витка 1 черняка 2 изготавливают эвольвентными.

Нарезание зубьев червячного колеса

3 производят червячной фрезой 4 с увеличенным делительным диаметром

d в сравнении с делительным диаметром d червяка 2. Увеличение выбрано в пределах 1-20%, и расширение этих пределов возможно. Шаг t нитка фрезы 4 выполняют равным шагу витка

1 червяка 2. Высоту h зубьев фрезы принимают, исходя из высоты витка червяка с учетом величины радиального зазора в передаче и припуска на переточку.зубьев фрезы. Толщину

S зуба фрезы на ее делительном диаметре d принимают меньшей, чем толщина S, нитка червяка на его делительном диаметре d. Минимально допустимую толщину 5„ зуба фрезы необходимо ограничивать допустимой толщиной Sh на вершине зуба фрезы

d — с1 ) а =а + СО (а CSth-+grC5ih —

ы.с. ы 2, г г!!

dh-d . -. . r

Ь, =- sih(arrsih — „+а сь!и — ), аш,с

60 Ь2 межосевое расстояние при нарезании колеса; смещение фрезы от межосевого перпендикуляра; смещение фрезы вдоль оси; межосевое расстояние в .изготовляемой червячной передаче; (минимальные значения Sh согласно выполненным экспериментам должны быть в пределах 0,5-1 мм). Профиль

5 зуба фрезы 4 выполняют по форме сечения теоретической зфольвентной

5 винтовой поверхности, часть которой использована для образования боковой поверхности витка 1 червяка 2.

Отличие профиля 5 зуба фрезы 4 от соответствующего профиля витка 1

1О червяка 2 состоит лишь в том, что для фрезы 4 принимают участок сечения эвольвентной винтовой поверхности в пределах увеличенных диаметральных размеров. Если от отдельного профиля перейти к рассмотрению произво 5 дящей поверхности б фрезы, то она является эвольвентной винтовой поверхностью с теми же определяющими ее параметрами (имеется в виду диаметр основного цилиндра энольвент20 ной винтовой поверхности и основной угол подъема линии витка), что и эвольвентная поверхность витка 1 червяка 2.

Для обработки зубьев колеса 3

75 ось 00 фрезы 4 устанавливают по отношению к оси О, О колеса 3 под тем же углом (угол на чертежах не обозначен), что и ocr черняка 2 по отношению к оси 0 0, колеса 3 в черЗр вячной передаче.

При соотношении угловых скоростей вращения фрезы 4 и колеса З,равном передаточному отношению червячной передачи производят обработку зубьев колеса. Ее выполняют за дна прохода в положении фрезы 1 и П. В каждом из проходов при подаче врезания фрезы до межосевого расстояния а,споочередно формируются противоположные стороны 7 и 8 зуба колеса. Межосевое

40 расстояние асс изменено в сравнении с межосевым расстоянием а >в червячной передаче, а положение оси 00 фрезы в каждом из ее проходов смещено в противоположные стороны от меж45 осевого перпендикуларя h на величину Ь2, измеренную по направлению оси О„ 01 колеса 3. Величины а и Ь2 выбираются в зависимости от требуемого положения пятна контакта на

50 зубе колеса. Значение этих величин рассчитывают по формулам

837636

d„d< — делительные диаметры фрезы и червяка; координата точки С центра пятна, отсчитанная по оси колеса от его средней торцовой плоскости. При положении точки на зубе от его средней торцовой плоскости до торца на выходе, значение 1 положительно, а до торца на входе — отрицательно;

r — радиус, определяющий положение точки С на зубе относительно оси 0> 0 червяка в изготовляемой передаче; !5

r радиус основного цилинЬ дра эвольвентной винтовой поверхности, ограничивающей виток червяка и виток производящей поверхности фрезы.

При сдвиге из одного положения в другое фрезу дополнительно смещают вдоль собственной оси 00 на величину z !не нарушая при этом кинематических цепей станка). Величину z< . выбирают в зависимости от фактической толщины S зуба фрезы на ее делительном диаметре d„ . Эначение и рассчитывают по формуле

2 Собф где — делительный угол подъема витка червяка 2;

S1,S — толщина зуба фрезы и витка червяка на делительных диаметрах d„ и d1, величина бокового зазора в червячной передаче, измеренная по направле — 40 нию оси червяка.

Последовательность выполнения двух проходов и направление осевого сдвига фрезы после первого прохода согласовывают с направлением враще- 45 ния обрабатываемого колеса. Конкрет-. но, если направление вращения обрабатываемого колеса по стрелке А выбрано (а его выбирают исходя их технологических соображений и с учетом конструктивного выполнения фрезы), то первым из двух выполняют тот проход, в котором формируется сторона зуба, обращенная к выбранному направлению вращения обрабатываемого колеса (см.фиг.5), а смещение вдоль оси фрезы после первого прохода осуществляют в направлении по стрелке

Б, противоположном направлению по стреЛке А вращения колеса. Для направления по стрелке А вращения d0 обрабатываемого колеса, обращенной к этому направлению, будет сторона зуба (пОз.7). Чтобы эту сторону зуба сформировать первой, фрезу устанавливают в положение 1. Выполняют первый проход.После этого фрезу сдвигают в положение

П.

Формула изобретения

«««) « . 5ъ. а =а . < con!a«cnin-„«nnccin — 1;

sin(@resin-+ а сь! — ); ...е ь

r Р 5п. 2 соэф — межосевое расстояние при нарезании колеса; — смещение фрезы от межосевого перпендикуляра; смещение фрезы вдоль оси; — межосевое расстояние в червячной передаче;

-делительные диаметры фреэы и червяка; координата центра пятна контакта, отсчитанная по направлению оси колеса от его средней торцовой плоскости; где асс

z< а,„

d„, д

1. Способ изготовления червячной передачи с локализованным пятном контакта, при котором нарезание зубьев колеса производят червячной фрезой увеличенного делительного диаметра за два прохода при измеренном в сравнении с червячной передачей межосевом расстоянии и смещенном в разные стороны от межосевого перпендикуляра положении фрезы в каждом из проходов, а червяк изготовляют эвольвентным, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью получения локализованного пятна контакта в любой, наперед заданной зоне зуба по его длине одним и тем же инструментом при сохранении постоянного передаточного отношения в передаче, в процессе нарезания колеса фрезу, шаг витков которой выполняют равным шагу витков червяка, толщину зуба на делительном диаметре — меньше толщины витка червяка на его делительном диаметре, а профиль зуба — по форме сечения эвольвентной винтовой поверхности червяка, устанавливают под рабочим углом передачи и после первого прохода смещают вдоль ее оси, причем первым производят тот проход, при котором формируется сторона зуба, обращенная к направлению вращения обрабатываемого колеса, а смещение вдоль оси осуществляют в направлении, противоположном вращению колеса.

2. Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что межосевое расстояние, смещение фрезы от межосевого перпендикуляра и смещение ее вдоль оси определяют по следующим выражениям

837636

©crt. 2 радиус, определяющий положение центра пятна на зубе колеса относительно оси червяка; радиус основного цилиндра эвольвентного червяка; делительный угол подъема эвольвентного червяка; толщины зуба фрезы и витка червяка на делительных диаметрах;

Ь вЂ” величина бокового зазора в червячной передаче, отсчитанная по направлению оси червяка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 633677, кл. В 23 F 11/00, 1976.

837636 фиг.4 фиа 5

Составитель В.Слиткова

Редактор Л.Тюрина Техред А.Савка Корректор Г Решетник

Эаказ 4310/21 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП - Патент, г . Ужгород, ул .Проектная, 4