Лабораторная работа №3

Построение эвольвентных профилей зубьев методом обката

Цель работы: корригирование модели зубчатого колеса на модели станочного зацепления

Задачи работы:

1. Построение профиля зубьев на модели станочного зацепления с подрезанием.

2. Вычисление коэффициента смещения, необходимого для устранения подрезания, для

данной модели.

3. Построение профиля зубьев на модели станочного зацепления с нулевым, положительным и отрицательным сдвигом и сдвигом, устраняющем подрезание.

Обеспечивающие средства: модель станочного зацепления, чертежные инструменты,калькулятор.

Теоретическая часть

Нарезание эвольвентных профилей методом обката или огибания является наиболее распространенным способом производства зубчатых колес. Режущим инструментом в этом случае может быть зубчатая рейка, червячная фреза или долбяк в форме шестерни. При обкатке режущий инструмент и заготовка движутся относительно друг друга так же, как при зацеплении зубчатой рейки с колесом. Для нарезания эвольвентных колес с крупным модулем более приспособлены зубострогальные станки с инструментом в виде рейки. Положительными свойствами инструментальной рейки является простота режущей кромки (прямая линия) и возможность одним инструментом нарезать профили с разными параметрами.

Модульная прямая рейки– средняя прямая, на которой толщина зуба равна ширине впадины.

Делительная прямая рейки– прямая, касающаяся делительной окружности колеса.

Делительная окружность колеса– окружность, на которой шаг зацепления равен шагу рейки.

Если делительная окружность колеса касается модульной прямой рейки, то профиль зуба будет нулевым (нормальным), не корригированным.

Корригированнымиили исправленными называются зубчатые колеса, нарезанные смешанной рейкой с целью уменьшения габаритов и улучшения качества зацепления: устранения подреза ножки зуба, увеличения коэффициента перекрытия, уменьшения износа, повышения прочности зуба.

Расстояниехмежду модульной и делительной прямыми называется сдвигом рейки, положительным (+ х) в направлении от центра колеса и отрицательным (- х) в направлении к центру.

Коэффициентом сдвига называется отношение: ξ₀=x/m

Величина коэффициента сдвига, необходимая для устранения подреза ножки зуба, определяется формулой:

где коэффициент высоты головки зуба:

.

z– число зубьев колеса;

α– угол профиля рейки.

Приf= 1иα = 20^oформула приобретает вид:

Практическая часть

Модуль m_t = 14 мм.

Диаметр делительной окружности d = 126 мм.

Угол профиля рейки α_p= 20^o.

Величины параметров колес (Х=0)

1. Число зубьев:

Z=d/m_t = 126/14=9.

2. Сдвиг рейки, устраняющий подрезание ножки зуба (Х₀)

Х₀ = m_t·(17-Z)/17 = 14·(17-9)/17=6.6 мм

3. Диаметр основной окружности:

d_b = d·cosα_p = 126·cos20^o = 118,4 мм.

4. Диаметр окружности головок:

d_a = m_t·(Z+2) = 14·(9+2) = 154 мм.

5. Шаг зацепления:

P_t = π·m_t = 3,14·14 = 44 мм.

6. Толщина зуба по дуге делительной окружности:

S_t = (π·m_t)/2 = (3,14·14)/2 = 22 мм

7. Толщина зуба по хорде делительной окружности:

S_tx = d·sin(S_t·57,3/d) = 126·sin(22·57,3/126) = 21,9мм

Величины параметров исправленных колес.

Х0=6,6	Х=9	Х=-9
Диаметр окружности головок
da = mt·(Z+2)+2X0 = =14·(9+2) + 2·6,6=167,2 мм	da = 14·(9+2) + 2·9=172 мм	14·(9+2) - 2·9=136 мм
Толщина зуба по дуге делительной окружности
St = (π·mt)/2 + 2 X0·tgαp = (3,14·14)/2 + +2·6,6·tg20o = 26,8мм	St = (3,14·14)/2 + 2·9·tg20o =28,5 мм	St = (3,14·14)/2 - 2·9·tg20o =15,5 мм
Толщина зуба по хорде делительной окружности
Stx = d·sin(St·57,3/d) = 26,6 мм	Stx = d·sin(St·57,3/d) = 28,3 мм	Stx = d·sin(St·57,3/d) = 15,46 мм

Вывод к работе:определено смещение, необходимое для устранения подрезания зубьев и равное 6,6 мм.