Червячный инструмент

 

Союз Советсннв

Социалистически« раснубннн

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЗТИЗЬСТВУ

Дата опубликования описания 02.06.82 (81) М. Кл.

В 23 Р 21/16

))вуйавствеа4 «вн«тет

CCCP

ao Aaaae взебретеввй в втвваей (53) УДК 621.Я14 (088.8). (72) Автор изобретения

В, И, Парубец. (7) ) заявитель (54) ЧЕРВЯЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Изобретение относится к обработке зубчатых колес и, в частности, червячных колес передач с локализованным пятном контакта.

Известен червячный инструмент для нарезания червячных колес передач с локализованным контактом, постоянным передаточным отношением и эвольвентным червяком с постоянным шагом витков.

Делительный диаметр инструмента больше делительного диаметра червяка, шаг витка ,равен шагу витка червяка, толщина зуба на делительном диаметре меньше толшины витка червяка на его делительном диаметре. Зубья инструмента выполнены по форме сечения эвольвентной винтовой поверхности червяка.

Колесо нарезают эа два прохода при эксцентричной установке инструмента от носительно колеса в каждом из проходов по сравнению с положением червяка в передаче, дополнительном са чге инструмента вдоль его оси после первого прохода, очередности выполнения про содов и на2 правлении осевого сдвига. согласованных с направлением вращения обрабатываемоГо колеса.

Инструмент обеспечивает получение локализованного пятна контакта в любой зоне боковой поверхности зуба колеса при сохранении постоянного передаточного отношения в червячной передаче jlJ .

Недостаток инструмента заключается в том, что им может быть изготовлена лишь червячная передача с эвольвентным червяком. Другие виды червячных передач с червяком иного профиля, чем ввольвентный, этим способом изготовить пель зя.

tS

Бель изобретения - расширение видов . обрабатываемых червячных передач с локализованным пятном контакта и постоянным передаточным отношением, на» пример передач с архимедовым и конволютным червяками.

Поставленная пель достигается тем, что режушие кромки инструмента, расположенные на производяшей винтовой поверхности, спрофилированы так, по нормали к этой поверхности в точках, принадлежащих линиям ее контакта с теоретической винтовой поверхностью червяка передачи, параллельны плоскости, проходящей oc>: этих поверхностей.

Па фит. 1 показано касание производящей винтовой поверхности, сечение которой есть профиль зуба инструмента, с теоретической винтовой поверхностью червяка; на фиг. 2 — осевое сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б-Б на фиг. 1 на фиг. 4 — профиль зуба инструмента; на фиг. 5 — одно из возможных положений пятна контакта на зубе колеса .в передаче; на фиг. 6 — положение инструмента относительно колеса при первом проходе; на фиг. 7 — то же,,при втором проходе.

Виток червяка 1 передачи изготавливают с постоянным шагом и с профилем, соответс твующим виду изготавливаемой червячной передачи: архимедовой, эвольвентной, конволютной и т. д.

Нарезание зубьев червячного колеса 2 производят червячным инструментом 3, например червячной фрезой или шевером, с увеличенным делительным диаметром с) в сравнении с делительным диаметром d червяка 1. Увеличение выбирают в пределах 1 — 20%, и расширение этих пределов возможно.

1334 4 кости D, проходящей через оси винтовых поверхностей 00 и 0„0 °

Для определения профиля режущей кромки 5 зуба червячного инструмента 3 находят линию kE контакта винтовых поверхностей 6 и Г . Для этого к уравненик теоретической винтовой поверх» ности Г червяка 1 присоединяют условие равенства нулю проекции нормали hl !

О на ось, перпендикулярную плоскости осей

00 и 01 0 (что соответствует условию параллельности нормали И и плоскости б), т. е.

Г4» г1(u У )

Nv,=0, где г — радиус-вектор текущей точки

4 теоретической винтовой поверхности Г червяка 1;

U V — криволинейные координаты тео20 ретической винтовой поверхности Г;

М вЂ” направляющий вектор оси, перпендикулярной плоскости D.

Так как линия kE, найденная на поверхности Г витка червяка 1, принадлежит одновременно и поверхности О, то, задав, этой линии винтовое движение вокруг и вдоль оси 00, получим уравнение производящей винтовой поверхности 8, что

36 записывают математическими выражениями:

Шаг витка червячного инструмента 3 выполняют равным шагу витка червяка 1.

Высоту зубьев инструмента принимают, исходя из высоты витка червяка с учетом величины радиального зазора в передаче, припуска на переточку зубьев и некоторого дополнительного увеличения высоты ножки зуба, превьппаюшего наивысшую точку 4 зуба колеса.

Ф

Толщину зуба червячного инструмента 3 на его делительном диаметре 4 и принимают меньшей, чем толщина витка червяка на его делительиом диаметре d

Режущие кромки 5 зуба инструмента выполняют по форме сечения производящей винтовой поверхности 9 (наиболее часто — это нормальное сечение), которая при положении ее оси 00, совпадающем с осью червячного инструмента, охватывает теоретическую винтовую поверхность Г червяка 1 и имеет с ней касание в пределах каждого оборота витка 1 по его высоте по линии контакта к Я,, В точках, принадлежащих линиям контакта, нормали К параллельны плос-где à — радиус-вектор текущей точки и винтовой поверхности;

40 хп

% — матрица, характеризующая винтовое движение линии kE во-круг и вдоль оси 00=- инструмента 3;

Ю вЂ” матрица перехода от системы

45 отсчета, связанной с осью 00 червяка 1, к системе отсчета, связанной с осью P 0 инструмента 3.

Присоединяя к системе (1) уравнение секушей поверхности, получают систему уравнений для определения требуемого профиля, Решение этой системы дает координаты точек профиля инструмента.

Формирование противоположных боковых поверхностей зубьев колеса производят за два прохода инструмента при .идиальном, тангенциальном либо комбинирЬванном врезании и соотношении угловых скоростей инструмента 3 и колеса 2, 5 с)3 равном передаточному отнош»иик червячной передачи с учетом поправки иа скорость осевой подачи инструмента 3 для тенгенциального либо комбинированного врезания. Инструмент 3 к оси ОО устанавливают под углом установки червяка 1 в передаче для того, чтобы контакт в передаче был получен в требуемой зоне, перед выполнением каждого из двух проходов инструмент смешают от межосевого перпендикуляра tl передачи на величину Ъ, носле чего производят подачу врезания, соблюдая межосевое расстояние ос в обработке. Величины Ь и а с рассчитывают по формулам:

) 33.f

1О

15 согласовывают с направлением вращения обрабатываемого колеса: первым выпол» няют тот проход, в ко ором формируется стороиа зуба, обращенная к выбранному направлению вращения обрабатываемого колеса.

Посл» первого прохода, кроме сдвига на величину b от перпендикуляра tl инструмент 3 дополнительно сдвигают вдоль его оси OD в направлении, противоположном направлению вращения обрабатываемого колеса, на величину, зависящую от фактической толщины зуба инструмента 3 и обеспечивающую требуему1 толщину зуба колеса 2.

5 1

Ь а вп arctgP< 1+<»д) фп "л) рл аСцал cos агс1

2. где Ь вЂ” смешение червячного инстру мента 3 от межосевого перпендикуляра П передачи по направлению оси 0 0 колеса 2;

ОС вЂ” межосевое расстояние при нарезании зубьев колеса 2;

С М вЂ” межосевое расстояние в червячной передаче; д с, - делительные диаметры инструмента 3 и червяка 1;

KA ٠— известные угол осевого профиля Е викта червяка 1 и угол подъема линии витка червяка 1 на его диаметре»5, = 21

А1 ф, — известные радиус и угол, определяющие положение центра

)К пятна контакта и на зубе относительно оси 0»0» червяка 1 и средней плоскости колеса 2.

При положении точки Ж на зу» бе от плоскости П до торпа Р значение угла ф„ положительно, а до торца С - отрицательно (индексы Р и С обозначают стороны входа и выхода витка червяка при его зацеплении с зубом колеса для видимой наби юда тел ю стороны зуба) .

Смещение инструмента 3 на величину перед выполнением каждого из двух проходов производят в противоположные от межосевого перпендикуляра и стороны.

При этом учить»вают, что последовательность выполнении проходов, соответст» венно и выбор направления»движка на b

Использование способа по сравнению с существующими обеспечивает повышение эксплуатапионных характеристик (передаваемого момента и KHQ), повышает кинематическую точность и снижает динамические нагрузки червячной передачи.

Достигается это за счет возможности управления положением пятна и его расположением в предпочтительной зоне, а также за счет сохранения постоянного передаточного отношения. формула изобретения

Червячный, инструмент, предназначенный для изготовления червячного колеса передачи с локализованным пятном контакта и постоянным передаточным отношением, режущие кромки которого расположены на производящей винтовой поверхности, охватывающей теоретическую винтовую поверхность червяка передачи и имеющей с ней контакт по линиям, причем делительный диаметр инструмен-. та выполнен увеличенным по сравнению с делительным диаметром червяка, о т лича ющийся тем,что,сцелью расширения технологических возможностей, режущие кромки спрофилированы так, что нормали к производящей винтовой поверхности в точках, принадлежащих линиям контакта, параллельны плоскости, проходящей через оси винтовых поверхностей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по Заявке % 2768808/25-08, кл. В 23 Р 11/00 1979.

Составитель И. Пейсахович

Редактор С. Тараненко Техред А. Бабинен Корректор О. Билак

Заказ 3609/1 1 Тираж 1 15 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж- 35, Раушскаи наб., д. 4/5 °

Филиал ППП Патент, г. Ума"ород, уп. Проектнаи, 4