книги / Цилиндрические зубчатые колеса

чать режимы резания. Хорошие результаты бесприжогового шлифо­ вания зубчатых колес с цементованными и закаленными зубьями дает применение шлифовальных кругов из эльбора на керамической связке [5]. Рекомендуется также зернистость и твердость шлифовального круга назначать по графику, приведенному на рис.67 [38].

При побк>200 мин-1 зернистость кругов назначают по верхней кри­ вой зоны 1и зоны 2; при побк<135 м и н 1— по нижней кривой. Зона 1 относится к параллельному, зона 2 — к угловому расположению ре­ жущих кромок инструмента.

Процесс зубошлифования тарельчатыми кругами является мало­ производительным, но высокоточным, обеспечивающим получение зубчатых колес 5-4 степени точности по ГОСТ 1643-81. Шерохова­ тость обработанных поверхностей зубьев Ra=0,63-0,15MKM (8-9 клас­ сы). Наиболее распространенные станки — мод.5851 и 5А851.

3.2.8. Шлифование зубьев коническим кругом

Этот процесс является одной из разновидностей зубошлифования с единичным делением. Профиль зуба обрабатываемого колеса 3 (рис.68) обкатывается по прямобочному профилю шлифовального круга 1, воспроизводя зацепление обрабатываемого колеса с произ­ водящей рейкой 2.

алмазными резцами, алмазными роликами и стальными накатниками, выполненными из инструментальных сталей и закаленных до твер­ дости HRC 61-64.

Вследствие непрерывности зацепления червячного круга с зубь­ ями обрабатываемого колеса в зоне контакта образуется высокая температура. Поэтому необходимо: во-первых, обработку произво­ дить обязательно с применением СОЖ; во-вторых, следовать реко­ мендациям по подбору величины подачи и глубины обработки в за­ висимости от обрабатываемого модуля; в-третьих, подбирать абра­ зивные круги в зависимости от вида термообработки и твердости обрабатываемых колес.

Поскольку стойкость червячных кругов, определяющая точность колес по нормам плавности, ограничена модулем, возможно приме­ нение эльборового и алмазного инструмента, что повышает размер­ ную стойкость и уменьшает опасность возникновения прижогов.

Одним из преимуществ шлифования червячным абразивом явля­ ется возможность обработки мелкомодульных колес (до гп= 1,5 мм) по целому металлу, т.е. без предварительного зубонарезания. Кроме того, многозубые колеса можно шлифовать многозаходными кругами.

Метод обладает высокой производительностью, которая достига­ ется благодаря непрерывности процесса резания и одновременной обработки обоих сторон профиля зуба при движении детали вверх и вниз.

Точность шлифуемых зубчатых колес соответствует 4-6 степени по ГОСТ 1643-81. Наиболее высокая точность получается по шагу зубьев, погрешности профиля и направления зуба исправляются в меньшей степени [10].

Отечественная промышленность выпускает станки для шлифова­ ния абразивным червяком мод.5В833, 5Д833. На мировом рынке вы­ соко котируются станки фирмы «Reishauer» (Швейцария).

3.2.11. Обкатка и притирка зубьев

Обкатка — это процесс окончательной обработки зубьев, который производится в зацеплении с одним или несколькими эталонными зубчатыми колесами, закаленными до высокой твердости. Обкатка осуществляется при параллельных осях инструмента без продольной подачи. В процессе обкатки имеет место пластическое деформиро­ вание металла. Процесс производится с прикладыванием распорной или осевой нагрузки в 50-100 Н/см2. Обкаткой достигается снижение шероховатости поверхности и упрочнение поверхностного слоя на рабочих поверхностях зуба, а также некоторое улучшение точности зубчатого венца по параметрам плавности зацепления.

Лучшие результаты получаются при обкатке зубчатых колес из низкоуглеродистых сталей.

Обкатка осуществляется на специальных обкатных станках или в приспособлениях, устанавливаемых на токарные, горизонтально­ фрезерные и другие станки. Наилучшие результаты показывает об­ катка детали между тремя эталонными колесами, по схеме, приве­ денной на рис.71.

Эталонные колеса расположены под углом 120° Нагрузка в ради­ альном направлении может создаваться пневмоили гидросистемой, причем вращение получает толь­ ко один эталон, а два других поджимают к нему деталь. Для равномерной обработки враще­

Притирка зубьев является доводочным процессом, при котором зубья обрабатываемого колеса подвергаются искусственному изно­ су с помощью специального инструмента — притира и абразивных порошков или паст. Притирке могут подвергаться как сырые, так и закаленные зубчатые колеса ответственных передач для уменьшения шума, повышения плавности зацепления и класса шероховатости поверхности.

Притирка осуществляется на специальных притирочных станках, которые могут работать по двум схемам: при параллельных осях из­ делия и притира, либо при перекрещивающихся. На станках отече­ ственного производства притирка производится при совместной об­ работке изделия и чугунного цилиндрического зубчатого колеса внешнего зацепления при медленном осевом перемещении прити­ ра и быстром его вращении. Притир является ведущим звеном и на­ ходится в однопрофильном зацеплении с колесом. Тормозной мо­ мент на шпинделе с изделием создается гидротормозом. На зарубеж­ ных станках кроме быстрого вращательного и медленного осевого движений притир осуществляет еще медленное возвратно-поступа­ тельное перемещение в радиальном направлении. Такое сочетание трех движений обеспечивает более равномерный износ поверхнос­ ти зубьев. Окружное усилие создается ручным тормозом.

Припуск на притирку по толщине зуба не превышает 0,05 мм. Вследствие свободной кинематики зубопритирочных станков и

неодинаковой величины и направления скольжения в различных точках профилей зубьев устранить большие погрешности в элемен­ тах зацепления невозможно.

Притир представляет собой зубчатое колесо 5 степени точности по ГОСТ 1643-81, выполненный из мелкозернистого серого чугуна с микроструктурой мелкопластинчатого графита на перлитоферри­ товом поле [38]. Число зубьев притира не должно иметь общих множи­ телей с числом зубьев обрабатываемого колеса. Поскольку притирка производится при межосевом расстоянии полного зацепления тол­ щину зубьев притира необходимо занижать на 0,05-0,07мм для воз­ можности размещения абразивной пасты. Ширина притира должна быть на 4-8мм больше ширины колеса.

Густая абразивная паста наносится на обрабатываемую деталь вручную тонким слоем. Жидкая смесь подается струей с помощью насоса. Общая продолжительность притирки составляет 5-6 мин.

Глава 4

Другие способы нарезания и отделки

4.1.Нарезание кольцевой многозвенной цепью (G-TRAC)

Фирма «Gleason Works» (США) предложила технологию и обору­ дование для нарезания цилиндрических прямо- и косозубых колес, в которых используется кольцевая многозвенная цепь со вставными ре­ жущими зубьями, перемещающаяся по определенной траектории [46].

По этой технологии можно обрабатывать зубчатые колеса диамет­ ром 355мм с максимальным модулем 4мм и углом наклона зуба 45° Технологию целесообразно использовать для обработки пакета зуб­ чатых колес высотой до 190мм.

Инструментом для станка G-TRAC №766 служит бесконечная цепь из 14 отдельных режущих блоков, каждый из которых несет на себе по шесть многозубых режущих вставок, заточенных, как зуб чер­ вячной фрезы с прямобочным профилем (рис.726).

Вставки смещены на некоторую малую величину поперек повер­ хности блока и размещаются по винтовой линии вокруг периферии Цепи. Отличие G-TRAC от работы червячной фрезой состоит в том, что ее звенья направляют режущие блоки по прямой линии, парал­ лельной торцу обрабатываемой шестерни так, что действие этого инструмента подобно действию червячной фрезы бесконечного ди­ аметра. Это значит, что каждый зуб вставки производит резание по всей длине зуба обрабатываемой шестерни. Таким образом, привыч­ ное для зубофрезерных станков осевое перемещение инструмента отсутствует. Движение врезной подачи на станке G-TRAC и зубо­ фрезерном станке также различно. Червячная фреза устанавливает­ ся на полную глубину резания и подается вверх или вниз поперек торца шестерни, нарезая зуб по его длине при врезании в заготовку.