книги / Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач

4 .1 .5 . Погрешности конических колес с прямыми зубьями

При изготовлении конических зубчатых колес с прямыми зубьями возможно появле­ ние различных погрешностей (табл. 4.6).

Пятно контакта конических колес с прямыми зубьями характеризуется такими пара­ метрами, как длина, высота, месторасположение к форма.

Длина и высота пятна контакта задаются в процентах соответственно от длины и ра­ бочей высоты зуба. Пятно контакта должно располагаться таким образом, чтобы при кон­ троле под низкой нагрузкой оно было несколько смешено к носку зуба.

Рекомендуемые приемы наладки стайка для исправления пятна контакта конических прямозубых колес, нарезаемых двумя дисковыми фрезами по методу обкатки, приведены в табл. 4.7.

Таблица 4.6

Погрешности конических зубчатых колес с прямыми зубьями

Погрешность

Накопленная погрешность шага Fpr отклонение шагаfplr

Таблица 4.10

Методы нарезания конических колес с круговыми зубьями

4 .2 .2 . Требования к изготовлению конических передач с круговыми зубьями

Наибольшее распространение получили конические и гипоидные передачи. Практи­ чески у всех современных легковых автомобилей главными передачами являются гипоид­ ные. Более широко применяются гипоидные передачи и в грузовых автомобилях. Одним из основных преимуществ гипоидных передач является меньший уровень шума по срав­ нению с коническими.

В связи с ограниченными возможностями измерения геометрических погрешностей изготовления зубчатых венцов конических передач основным показателем качества их из­ готовления является уровень шут .

Процесс шумообразования при работе конических передач такой же, как и у зубчатых передач. Однако из-за большого разнообразия вариантов применяемых видов зацепления, методов нарезания, форм зубьев, их модификации, способов отделки, погрешностей мон­ тажа шум конических передач имеет значительный спектр пиковых частот и труднее под­ дается расшифровке. Поэтому для большинства изготовляемых в настоящее время кони­ ческих передач применяются субъективные методы оценки шума.

4 .2 .3 . Нарезание конических колес с круговыми зубьями резцовыми головками по методу периодического деления

Большинство конических колес с круговыми зубьями нарезается по методу обкатки. При этом сопряженные поверхности зубьев получаются в результате зацепления нарезае­ мого колеса с производящим колесом. В связи с тем, что зубья нарезаемого колеса долж­ ны быть расположены по дуге окружности, производящее колесо должно иметь такие же круговые зубья, входящие с ними в зацепление.

При нарезании конических колес с круговыми зубьями роль производящего колеса станка выполняет вращающаяся люлька, в которой расположены шпиндель и резцы резцо­ вой головки, режущие кромки которых описывают коническую поверхность, являющуюся боковой поверхностью зуба такого колеса. При обкатке производящему и нарезаемому ко­ лесам сообщается вращение со скоростями, обратно пропорциональными числу их зубьев.

Принципиальная схема станка для нарезания конических зубчатых колес с круговы­ ми зубьями по методу обкатки представлена на рис. 4.5, а.

Роль установочного плоского производящего колеса 2 выполняет люлька 1 с резцовой го­ ловкой 3. Головка воспроизводит одни круговой зуб плоского производящего колеса. Нарезае­ мое колесо 4 устанавливается в положение, аналогичное его зацеплению с плоским производя­ щим колесом. Люльке 1 и нарезаемому колесу придается согласованное вращение с помощью кинематической цепи 5 с оборотами, обратно пропорциональными числу их зубьев.

Для осуществления процесса резания резцовой головке сообщается вращательное движение. Последовательное расположение резцовой головки по отношению к зубьям нарезаемого колеса, при котором происходит их обкатка, показано на рис. 4.5, 6.

Рис. 4.5 . Нарезание конических колес с круговыми зубьями резцовой головки по методу обкатки: а — принципиальная схема станка; б — последовательное расположение резцовой головки по от­ ношению к зубьям нарезаемого колеса

158 Г л а в а 4

Люлька и нарезаемое колесо поворачиваются на угол, обеспечивающий полную об­ катку зубьев, после чего оно отводится от резцовой головки и совершает поворот вместе с люлькой в обратную сторону.

Станки, работающие по такому принципу, осуществляют движения: вращения — рез­ цовой головки; обкатки — согласованное вращение люльки и нарезаемого колеса; подвода нарезаемого колеса к резцовой головке и отвода от нее; деления — периодический поворот колеса для нарезания следующего зуба.

Процесс нарезания протекает нормально при совпадении вершины начального конуса нарезаемого колеса с центром станка и прохождении через этот центр плоскости вершин резцов резцовой головки.

В зависимости от расположения нарезаемого колеса и резцовой головки по отноше­ нию к оси люльки различают два типа производящих колес:

1)плоское (рис. 4.6, а), когда ось резцовой головки параллельна оси люльки и плоско­ сти их вращения совпадают. Нарезаемое колесо устанавливается по отношению к плоско­ сти вращения люльки под углом конуса впадин;

2)конусное (рис. 4.6, б), когда нарезаемое колесо вместе с резцовой головкой повер­ нуто по отношению к плоскости вращения люльки на некоторый угол.

В зависимости от типа применяемых резцовых головок, наладок станков и требова­ ний к качеству нарезаемых колес различают следующие методы профилирования зубьев:

1)односторонний, при котором каждая сторона зуба нарезается отдельно односторонними резцовыми головками с различными наладками станка для каждой стороны зуба;

2)поворотный, состоящий в том, что каждая сторона зуба нарезается отдельно дву­ сторонней резцовой головкой. После обработки одной стороны зуба кинематическую цепь

станка расцепляют и поворачивают нарезаемое колесо вокруг оси, для нарезания другой стороны зуба;

3) двусторонний, предусматривающий одновременное нарезание обеих сторон зуба двусторонней резцовой головкой.

Для пары сопрягаемых колес различают следующие методы нарезания: двойной дву­ сторонний, двойной поворотный, двойной односторонний, поворотно-односторонний (ко­ лесо нарезается поворотным методом, шестерня — односторонним), двусторонне­ односторонний (колесо — двусторонним методом, а шестерня — односторонним).

Станки для нарезания конических колес с круговыми зубьями могут работать как по методу врезания, так и обкатки комбинированным методом.

Для упрощения процесса обработки используются полуобкатные передачи, имеющие упрошенный прямолинейный профиль зуба колеса (рис. 4.7). Они позволяют нарезать зу-

Рис. 4 .6 . Схема производящего колеса при нарезании конических колес с круговыми зубьями: а — плоское производящее колесо; б — конусное производящее колесо

—врезание на универсальных станках с повышением производительности до 2 раз;

—круговое протягивание на протяжных станках с повышением производительности до 5 раз.

При нарезании ведущих шестерен полуобкатных передач используются станки: с на­

клоном инструментального шпинделя, с модификацией обкатки, универсальные, имею­ щие гипоидное смещение нарезаемой шестерни.

Фирмой Глисон разработан вариант полуобкатных передач «Геликсформ», которые имеют более устойчивое положение пятна контакта при изменении взаимного расположе­ ния шестерни и колеса.

Передачи такого типа отличаются тем, что при чистовой обработке зубьев колеса по методу кругового протягивания протяжка совершает дополнительное поступательное движение вдоль оси, в результате чего каждый резец перемещается вдоль зуба винтовым движением.

Станки для нарезания конических колес с круговыми зубьями по методу обкатки имеют следующие основные кинематические цепи:

1) главную, позволяющую осуществлять вращение резцовой головки с заданной ско­ ростью резания;

2)подач, дающую возможность управлять движением барабана подач, что позволяет регулировать время цикла обработки одного зуба;

3)деления, обеспечивающую дополнительный поворот нарезаемого колеса относи­

тельно люльки в конце каждого цикла; 4) обкатки, согласующую вращение люльки с резцовой головкой и нарезаемым

колесом.

Станки для нарезания конических колес с круговыми зубьями по методу врезания не имеют цепи обкатки.

Наладка зуборезного станка производится по наладочной карте, в которой должны быть указаны основные размеры нарезаемых колес, технические характеристики резцо­ вых головок и методы нарезания.