Очень часто в обиходе бывалых механиков можно услышать фразы, касающиеся различных деталей: их функций, возможностей, цены и работоспособности. Одной из таких деталей является шестерня. А для чего необходима эта деталь? Что это, и по какому принципу она работает? Давайте разбираться.
Описание и виды шестерёнок
Шестерня – это колесо (диск) с зубьями (другим словом – зубчатое колесо (ЗК)), которое крепится ко вращающейся оси. Она может быть, как с конической, так и с цилиндрической поверхностью.
Шестерёнчатые передачи подразделяются (в зависимости от линии зуба) на следующие виды:
Конические зубчатые колёса
Отрицательный знак указывает на обратный смысл вращения двух зубчатых колес. Таким образом, колеса могут правильно соединяться между ними, необходимо, чтобы шаг или модуль, т.е. расстояние между гребнями, одинаковы для обоих. Зубчатые передачи изготавливаются путем натяжения цилиндра с соответствующим зубом или путем вырезания зубов с помощью специальных фрезерных станков, таких передач. Эта система используется в автомобилях чтобы преобразовать поворот рулевого колеса в боковое движение органов, действующих на колеса.
Прямозубые. Это самые применяемые из всех видов ЗК, у которых зубья располагаются в радиальных плоскостях.
Скошенные (косозубые) , используемые в электрических и бензо инструментах (лобзиках, ножовки…). В этих деталях зубья располагаются под углом ко вращающейся оси.
Червячные (спиральные) используются для рулевого управления автомобилем.
Какие зубчатые колеса называются шевронными?
Тот же принцип используется в некоторых стойках с зубчатыми колесами, где поезда способны преодолевать сильные наклоны благодаря контакту между зубчатым колесом, выступающим под колесом локомотив и длинную стойку, сплошную на трассе, помещенную в рельсы того же самого. Муфта «червячно-зубчатого червячного винта» предназначена для передачи крутящего момента и крутящего момента с высоким соотношением между двумя непересекающимися перпендикулярными осями, что влияет на наклон резьбы винта и количество зубьев коронки.
Винтовые имеют цилиндрическую форму, зубья располагаются по линии винта. Используются на валах, расположенных перпендикулярно относительно друг друга.
С круговыми зубьями , которые имеют линию окружности радиуса, за счёт чего контакт передачи осуществляется лишь в одной точке (на линии зацепления), расположенной параллельно осям зубчатого кольца.
Поскольку набор передач не является усилителем или сервосистемой, закон сохранения энергии заставляет выходную мощность из системы равна входящему, меньше потерь на трение. Другая возможность заключается в том, что коронка фиксирована, причем входной сигнал подается на планетарный и выходной шестерни. Это максимальное отношение, получаемое из эпициклической системы, и часто используется в тракторах и строительной технике для обеспечения момента крутящего момента смонтированные на колесах. Дробилки дробилки в основном используют два типа дробильных головок для дробления - лезвия или шестерни.
С внутренним зацеплением , в которых «зубы» нарезаны внутри. Применяются в приводе танковой башни, в планетарных механизмах, насосах…
Секторные являются частью шестерни различного типа, что значительно экономит габариты. Применяется в таких передачах, где не нужно вращение ЗК.
Есть ещё немало других видов этих деталей, каждая из которых может выполнять определённую функцию.
Обе системы имеют свои преимущества и недостатки, поэтому каждый может выбрать систему, которая будет им лучше. Дробилки теперь довольно часто классифицируются в одну и ту же категорию измельчителя. Однако более точное обозначение будет измельчителем для измельчителей и измельчителем для машин с зубчатым валиком.
Эта система работает по принципу быстро вращающейся пластины, которая оснащена одним или несколькими стальными ножами. Ножи затем отсекают мелкие детали из ветвей с высокой скоростью, которые могут использоваться для мульчирования кроватей и не используют их хорошо в компосте, где он быстро разлагается. Измельчители ножей могут хорошо относиться к новым ветвям. Измельчители лопастей могут легко обрабатывать ветви диаметром 4 см, но мощность мотора дробилки должна быть не менее 2 кВт. Лезвия дробилки должны быть острыми.
Область применения и принцип действия
ЗК считается одной из важнейших деталей, применяемых в механизмах с зубчатой передачей, как в сложных, так и в простых. Их применяют в машиностроении, пищевой и горнодобывающей промышленности, в судостроении, в подъёмных кранах, коробках передач, лебёдках, танках, буровых установках…
Горячее и холодное накатывание
Измельченный материал не подвергается чрезмерному прессованию, в противном случае лопасти быстро унылые и в то же время могут быть перегружены. Благодаря их простой конструкции они являются надежной машиной, но они должны быть высококачественными стальными лопастями. Тем не менее, необходимо иметь в виду, что лезвия попадают на материал с высокой скоростью, что может даже притупить высококачественную сталь. Случайного изменения ножа не избежать. Когда ножи врезаются в ветви, они создают шум и вибрации, которые могут быть неудобными для кого-то.
Зубчатые колёса применяются парно и работают при помощи зубьев, цепляясь за соседние, благодаря чему и выполняется основная функция ЗК – передача вращательных движений между валами.
Каждая из шестерён имеет своё число зубьев. Разница в количестве зубьев шестерни необходима для возможности преобразования числа оборотов вала и крутящего момента, то есть для передачи или изменения КМ от ведущего к ведомому ЗК. Ведущей называется та шестерня, к которой крутящий момент подводится снаружи, а ведомая – та, с коей он снимается.
Зубчатая дробилка - зубчатый ролик
Дробилки, оснащенные этой системой, также называются дробильными машинами. Относительно медленное вращение звездочки находится рядом с нажимной пластиной. Филиалы растягиваются между зубами и пластинкой, делая их разрезанными на 1-3 кубика. По сравнению с дробильными станками из ножевых измельчителей кривошип из зубчатого колеса больше. Он подходит для отопления, например, кто-то может предпочесть больше гравия в качестве мульчи, но такие крупные кусочки не подходят для компостирования, они будут разлагаться в течение длительного времени.
При этом, когда диаметр ведущей детали меньше, чем у ведомой – КМ увеличивается пропорционально уменьшению скорости вращения, а в обратном случае (диаметр ведомой меньше ведущего) – наоборот. Кроме того, нужно знать то, что от числа зубьев на шестерёнке зависит плавность хода передачи (больше зубьев – плавный ход, и наоборот).
Большим преимуществом дробилки является относительная тихая работа. Зубчатая голова вращается в несколько раз медленнее, чем нож, поэтому при раздавливании такой вибрации и шума нет. Кроме того, зубная головка сама растягивается, но у нее может быть проблема с жесткой корой свежих ветвей. Тогда оказывается, что ветвь только «жует» на мелкие кусочки, соединенные корой. Поэтому рекомендуется оставлять материал для сушки перед дроблением в течение как минимум 14 дней. Нажимная пластина большинства зубных дробилок легко регулируется, давление должно быть таким, чтобы древесина была хорошо отрезана.
Износ шестерни (откалывание зубцов) влечёт за собой необходимость её замены, так как ремонту деталь не подлежит.
Реферат на тему:
Зубчатое колесо
План:
-
Введение
- 1
Цилиндрические зубчатые колёса
- 1.1 Поперечный профиль зуба
- 1.2
Продольная линия зуба
- 1.2.1 Прямозубые колёса
- 1.2.2 Косозубые колёса
- 1.2.3 Шевронные колеса
- 1.3 Зубчатые колёса с внутренним зацеплением
- 1.4 Секторные колёса
- 1.5 Колёса с круговыми зубьями
- 2 Конические зубчатые колёса
- 3 Реечная передача (кремальера)
- 4 Коронные колёса
- 5 Другие
- 6
Изготовление зубчатых колёс
- 6.1
Метод обкатки
- 6.1.1 Метод обкатки с применением гребёнки
- 6.1.2 Метод обкатки с применением червячной фрезы
- 6.1.3 Метод обкатки с применением долбяка
- 6.2 Метод копирования (Метод деления)
- 6.3 Горячее и холодное накатывание
- 6.4 Изготовление конических колёс
- 6.5 Моделирование
- 6.1
Метод обкатки
- 7
Ошибки при проектировании зубчатых колёс
- 7.1 Подрезание зуба
- 7.2 Заострение зуба
Литература
Введение
Зубчатые колёса
Что называется окружным модулем зубьев?
Однако проблема жесткой свежей коры не может быть полностью устранена установкой, это свойство просто связано с конструкцией измельчителя. Часто предпочтительным преимуществом является высокая надежность и бесшумность работы. Приближается апрель, и с ним весна. Это зубчатое колесо с рычагами, прикрепленное к подвижным весам. Щит аксиально закреплен на небольшой опорной слайде он медленно вращается. С его вращательным движением он отправляет информацию, которая может быть услышана на школьных уроках физики.
Зубча́тое колесо́ , шестерня́ - основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса. В машиностроении принято малое зубчатое колесо с меньшим числом зубьев называть шестернёй , а большое - колесом. Однако часто все зубчатые колёса называют шестерня́ми.
Наша модель состоит из трех основных элементов. Первый - деревянная база с горкой. Второй установлен на оси зубчатого колеса. Третий - подвижные рычаги, прикрепленные к колесу и заканчивающиеся грузами. Рычаги рычагов могут менять свое положение по окружности колеса. Здесь, с деревянными весами и толстым картоном, мы можем попытаться достичь вечного желания человечества с постоянно движущимся механизмом, который, кроме того, может дать энергию. Давайте посмотрим, как работает наш простой механизм.
Зубчатое колесо на оси и поддерживается на двух кронштейнах имеет двенадцать зубов. Веса установлены на проволочных, но жестких рычагах. Рычаги могут опираться на боковые поверхности зубьев колеса двумя способами: на длинной стороне или на более короткой стороне зуба. Такой способ крепления весов заставляет колесо вращаться. Давайте посмотрим на схему и посчитаем самих себя. На одной стороне зубчатого колеса есть восемь весов, а с другой, напротив всего четыре. Восемь весов должны перевесить остальные четыре, и колесо будет вращаться.
Работа цилиндрической зубчатой передачи
Зубчатые колёса обычно используются па́рами с разным числом зубьев с целью преобразования вращающего момента и числа оборотов валов на входе и выходе. Колесо, к которому вращающий момент подводится извне, называется ведущим , а колесо, с которого момент снимается - ведомым . Если диаметр ведущего колеса меньше , то вращающий момент ведомого колеса увеличивается за счёт пропорционального уменьшения скорости вращения, и наоборот . В соответствии с передаточным отношением, увеличение крутящего момента будет вызывать пропорциональное уменьшение угловой скорости вращения ведомой шестерни, а их произведение - механическая мощность - останется неизменным. Данное соотношение справедливо лишь для идеального случая, не учитывающего потери на трение и другие эффекты, характерные для реальных устройств.
В результате верхняя часть веса изменит свое положение относительно оси симметрии колеса. Этот цикл повторяется до тех пор, пока модель не двинется на полной скорости. Благодаря такой умной конструкции колесо непрерывно вращается. Это ясно для всех? Вы видите модель в видео? Материалы: толстый и тонкий картон, обычная белая бумага, клей для бумаги или клей для монтажа в распылителе, круглый ниток диаметром 20 мм, держатель для щеток, проушина диаметром 1, 5 мм, клей-клей, дюймовая доска тонкую фанеру или плоскую полосу шириной 60 миллиметров, маскированную маскаратную ленту и прозрачную краску и серебряную краску для эффективной окраски модели.
Движение точки соприкосновения зубьев с эвольвентным профилем;
слева - ведущее, справа - ведомое колесо
Шестерённая гидромашина
1. Цилиндрические зубчатые колёса
Параметры зубчатого колеса
1.1. Поперечный профиль зуба
Профиль зубьев колёс как правило имеет эвольвентную боковую форму. Однако, существуют передачи с круговой формой профиля зубьев (передача Новикова с одной и двумя линиями зацепления) и с циклоидальной. Кроме того, в храповых механизмах применяются зубчатые колёса с несимметричным профилем зуба.
Инструменты: компас, карандаш, транспортир, нож для обоев, металлическая линейка, сверло, пила, ручная пила для дерева и металла, плоскогубцы, древесный материал, клеи с горячим клеем, наждачная бумага. Зубчатое колесо. Центральный круг в 180 миллиметров имеет двенадцать зубов. Зубчатое колесо может быть сконструировано таким образом, что указанный прямоугольный треугольник вращается относительно оси на 30 градусов. Таким образом формируется зубчатое колесо. Мы рисуем круг на бумаге из принтера или увеличиваем его от рисунка в письме.
Положите бумагу на двойной гофрированный картон толщиной 6 мм. Для склеивания мы можем использовать клей в аэрозоле, но вы должны помнить, что такая клеевая пыль и растворяется даже там, где мы этого не ожидаем. Используйте газеты, чтобы защитить свое рабочее место или использовать другой, менее инвазивный клей из бутылки или палки. Когда бумага сохнет, кружок картона обрезается резким графическим ножом, также известным как бумажный нож. Режущие кромки двойной волнистой гофрированной плиты не слишком впечатляющи в поперечном сечении.
Параметры эвольвентного зубчатого колеса:
- m - модуль колеса, тёмное и светлое колёсо имеют одинаковый модуль. Самый главный параметр, стандартизирован, определяется из прочностного расчёта зубчатых передач. Чем больше нагружена передача, тем выше значение модуля. Через него выражаются все остальные параметры. Модуль измеряется в миллиметрах, вычисляется по формуле:
- z - число зубьев колеса
- p - шаг зубьев (отмечен фиолетовым цветом)
- d - диаметр делительной окружности (отмечена жёлтым цветом)
- d a - диаметр окружности вершин тёмного колеса (отмечена красным цветом)
- d b - диаметр основной окружности - эвольвенты (отмечена зелёным цветом)
- d f - диаметр окружности впадин тёмного колеса (отмечена синим цветом)
- h aP +h fP - высота зуба тёмного колеса, x+h aP +h fP - высота зуба светлого колеса
В машиностроении приняты определенные значение модуля зубчатого колеса m для удобства изготовления и замены зубчатых колёс, представляющие собой целые числа или числа с десятичной дробью: 1 ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; 2 ; 2,5 ; 3 ; 3,5 ; 4 ; 4,5 ; 5 и так далее до 50 .
Цилиндрические зубчатые колёса
Проволочные рычаги могут блокировать неравномерность и работать плохо. Поэтому стороны картона будут равномерно совмещены, запечатывая их бумажным ленточным клеем. который использовался для маскировки окрашенных поверхностей. Заднее колесо. В нем будут установлены рычаги. Круг диаметром 160 миллиметров и мы рисуем на бумаге. Прикрепите толстый картон, как зубчатое колесо. Когда бумага сухая, круг обрезается острым ножом. Кромки двухгофрокартона также покрыты самоклеющейся бумажной лентой.
Переднее колесо. Он будет придерживаться верхней части шестерни и блокировать рычаги, чтобы они не выпадали во время сборки. Мы вырезаем их из обычного тонкого картона или картона. Картонные шайбы. Мы нуждаемся в них в качестве конца рычага, застрявшего в заднем колесе. 36 мы будем готовить оптовые, сверля отверстия с сверлом в складной картонной полосе шириной около 10 миллиметров. Эти колодки не должны быть даже круглыми, срезанные квадраты просто срезают углы.
Высота головки зуба - h aP и высота ножки зуба - h fP - в случае т.н. нулевого зубчатого колеса (изготовленного без смещения, зубчатое колесо с "нулевыми" зубцами) (смещение режущей рейки, нарезающей зубцы, ближе или дальше к заготовке, причем смещение ближе к заготовке наз. положительным смещением , а смещение дальше от заготовки наз. отрицательным ) соотносятся с модулем m следующим образом: h aP = m; h fP = 1,2 m , то есть:
Рычаги веса. Мы изготовим проволоку диаметром 0, 5 миллиметра. Нам понадобится двенадцать одинаковых длин провода длиной 150 миллиметров. На расстоянии 15 мм от конца каждый провод согнут под прямым углом с плоскогубцами. Нам нужно двенадцать одинаковых весов. Мы сделаем их из нарезанного деревянного бруска диаметром 20 миллиметров, например, из старой палочки из кисти. Это хорошая идея использовать косую пилу, чтобы разрезать клуб так, чтобы линии разреза были параллельны друг другу. Каждый вес составляет 15 миллиметров в длину и 20 миллиметров в диаметре.
Отсюда получаем, что высота зуба h (на рисунке не обозначена):
Вообще из рисунка ясно, что диаметр окружности вершин d a больше диаметра окружности впадин d f на двойную высоту зуба h . Исходя из всего этого, если требуется практически определить модуль m зубчатого колеса, не имея нужных данных для вычислений (кроме числа зубьев z ), то необходимо точно измерить его наружный диаметр d a и результат разделить на число зубьев z плюс 2:
Центрируйте сверло в отверстии диаметром 0, 5 мм, чтобы обеспечить возможность проталкивания троса без сопротивления. Мы фиксируем весы на рычагах, используя горячий клей из глютчера. Основа. Мы вырезаем из доски размером 280 на 100 миллиметров. Плата размером 25 мм будет отшлифована наждачной бумагой, а также оставшимися деревянными частями модели. Хорошо нарезать, скосить боковые и верхние края досок под углом 45 градусов. Основание можно нарисовать прозрачным лаком в распылителе.
Поддержка. Мы вырезаем из фанеры толщиной 3 миллиметра или плоской решеткой шириной 60 мм и толщиной 5 миллиметров. Высота опорных кронштейнов составляет 270 миллиметров. В верхней части этих элементов, на расстоянии 15 миллиметров от края, мы сверляем отверстия для оси. Прикрепите к плите основания горячим клеем. Когда клей затвердеет, давайте проверим и исправьте перпендикулярность клееного элемента относительно основания. Мы сделаем то же самое со вторым элементом слайда. Поместите склеенный элемент в перпендикулярную форму на основание.
1.2. Продольная линия зуба
Прямозубые колёса
1.2.1. Прямозубые колёса
Зубчатое колесо от часового механизма
Прямозубые колёса - самый распространённый вид зубчатых колёс. Зубья расположены в радиальных плоскостях, а линия контакта зубьев обеих шестерён параллельна оси вращения. При этом оси обеих шестерён также должны располагаться строго параллельно.
Косозубые колёса
1.2.2. Косозубые колёса
Косозубые колёса являются усовершенствованным вариантом прямозубых. Их зубья располагаются под углом к оси вращения, а по форме образуют часть спирали. Зацепление таких колёс происходит плавнее, чем у прямозубых, и с меньшим шумом.
- При работе косозубого колеса возникает механическая сила, направленная вдоль оси, что вызывает необходимость применения для установки вала упорных подшипников;
- Увеличение площади трения зубьев (что вызывает дополнительные потери мощности на нагрев), которое компенсируется применением специальных смазок.
Шевронные колёса
В целом, косозубые колёса применяются в механизмах, требующих передачи большого крутящего момента на высоких скоростях, либо имеющих жёсткие ограничения по шумности.
1.2.3. Шевронные колеса
Шевронные колёса решают проблему осевой силы. Зубья таких колёс изготавливаются в виде буквы «V» (либо они получаются стыковкой двух косозубых колёс со встречным расположением зубьев). Осевые силы обеих половин такого колеса взаимно компенсируются, поэтому отпадает необходимость в установке валов на упорные подшипники. При этом передача является самоустанавливающейся в осевом направлении, по причине чего в редукторах с шевронными колесами один из валов устанавливают на плавающих опорах (как правило - на подшипниках с короткими цилиндрическими роликами). Передачи, основанные на таких зубчатых колёсах, обычно называют «шевронными».
Секторная передача с внутренним зацеплением
1.3. Зубчатые колёса с внутренним зацеплением
При жёстких ограничениях на габариты, в планетарных механизмах, в шестерённых насосах с внутренним зацеплением, в приводе башни танка, применяют колёса с зубчатым венцом, нарезанным с внутренней стороны. Вращение ведущего и ведомого колеса совершается в одну сторону. В такой передаче меньше потери на трение, то есть выше КПД.
1.4. Секторные колёса
Секторное колесо представляет собой часть обычного колеса любого типа. Такие колёса применяются в тех случаях, когда не требуется вращение звена на полный оборот, и поэтому можно сэкономить на его габаритах.
1.5. Колёса с круговыми зубьями
Передача на основе колёс с круговыми зубьями (Передача Новикова) имеет ещё более высокие ходовые качества, чем косозубые - высокую нагрузочную способность зацепления, высокую плавность и бесшумность работы. Однако они ограничены в применении сниженными, при тех же условиях, КПД и ресурсом работы, такие колёса заметно сложнее в производстве. Линия зубьев у них представляет собой окружность радиуса, подбираемого под определённые требования. Контакт поверхностей зубьев происходит в одной точке на линии зацепления, расположенной параллельно осям колёс.
2. Конические зубчатые колёса
Конические колёса в приводе затвора плотины
Во многих машинах осуществление требуемых движений механизма связано с необходимостью передать вращение с одного вала на другой при условии, что оси этих валов пересекаются. В таких случаях применяют коническую зубчатую передачу. Различают виды конических колёс, отличающихся по форме линий зубьев: с прямыми, тангенциальными, круговыми и криволинейными зубьями. Конические колёса с прямым зубом, например, применяются в автомобильных дифференциалах, используемых для передачи момента от двигателя к колёсам.
3. Реечная передача (кремальера)
Реечная передача (кремальера)
Cистема Романа Абта (нем. Roman Abt ), применяется в зубчатой железной дороге
Реечная передача (кремальера) применяется в тех случаях, когда необходимо преобразовать вращательное движение в поступательное и обратно. Состоит из обычной прямозубой шестерни и зубчатой планки (рейки). Работа такого механизма показана на рисунке.
Зубчатая рейка представляет собой часть колеса с бесконечным радиусом делительной окружности. Поэтому делительная окружность, а также окружности вершин и впадин превращаются в параллельные прямые линии. Эвольвентный профиль рейки также принимает прямолинейное очертание. Такое свойство эвольвенты оказалось наиболее ценным при изготовлении зубчатых колёс.
Также реечная передача применяется в зубчатой железной дороге.
Цевочная передача
Коронная шестерня
4. Коронные колёса
Коронное колесо - особый вид колёс, зубья которых располагаются на боковой поверхности. Такое колесо обычно стыкуется с обычным прямозубым, либо с барабаном из стержней (цевочное колесо), как в башенных часах.
5. Другие
6. Изготовление зубчатых колёс
Метод обкатки
6.1. Метод обкатки
В настоящее время является наиболее технологичным, а поэтому и самым распространённым способом изготовления зубчатых колёс. При изготовлении зубчатых колёс могут применяться такие инструменты, как гребёнка, червячная фреза и долбяк.
6.1.1. Метод обкатки с применением гребёнки
Нарезание зубчатого колеса методом обкатки на зубофрезерном станке с помощью червячной фрезы
Червячная фреза
Режущий инструмент, имеющий форму зубчатой рейки, называется гребёнкой. На одной из сторон гребёнки по контуру её зубьев затачивается режущая кромка. Заготовка нарезаемого колеса совершает вращательное движение вокруг оси. Гребёнка совершает сложное движение, состоящее из поступательного движения перпендикулярно оси колеса и возвратно-поступательного движения (на анимации не показано), параллельного оси колеса для снятия стружки по всей ширине его обода. Относительное движение гребёнки и заготовки может быть и иным, например, заготовка может совершать прерывистое сложное движение обката, согласованное с движением резания гребёнки. Заготовка и инструмент движутся на станке друг относительно друга так, как будто происходит зацепление профиля нарезаемых зубьев с исходным производящим контуром гребёнки.
6.1.2. Метод обкатки с применением червячной фрезы
Помимо гребёнки в качестве режущего инструмента применяют червячную фрезу. В этом случае между заготовкой и фрезой происходит червячное зацепление.
6.1.3. Метод обкатки с применением долбяка
Зубчатые колёса также долбят на зубодолбёжных станках с применением специальных долбяков. Зубодолбёжный долбяк представляет собой зубчатое колесо, снабжённое режущими кромками. Поскольку срезать сразу весь слой металла обычно невозможно, обработка производится в несколько этапов. При обработке инструмент совершает возвратно-поступательное движение относительно заготовки. После каждого двойного хода, заготовка и инструмент поворачиваются относительно своих осей на один шаг. Таким образом, инструмент и заготовка как бы «обкатываются» друг по другу. После того, как заготовка сделает полный оборот, долбяк совершает движение подачи к заготовке. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет удалён весь необходимый слой металла.
Литейная форма для бронзового зубчатого колеса. Китай, династия Хань. (206 до н. э. - 220 н. э.)
6.2. Метод копирования (Метод деления)
Дисковой или пальцевой фрезой нарезается одна впадина зубчатого колеса. Режущая кромка инструмента имеет форму этой впадины. После нарезания одной впадины заготовка поворачивается на один угловой шаг при помощи делительного устройства, операция резания повторяется.
Метод применялся в начале XX века. Недостаток метода состоит в низкой точности: впадины изготовленного таким методом колеса сильно отличаются друг от друга.
6.3. Горячее и холодное накатывание
Процесс основан на последовательной деформации нагретого до пластического состояния слоя определенной глубины заготовки зубонакатным инструментом. При этом сочетаются индукционный нагрев поверхностного слоя заготовки на определенную глубину, пластическая деформация нагретого слоя заготовки для образования зубьев и обкатка образованных зубьев для получения заданной формы и точности.
6.4. Изготовление конических колёс
Технология изготовления конических колёс теснейшим образом связана с геометрией боковых поверхностей и профилей зубьев. Способ копирования фасонного профиля инструмента для образования профиля на коническом колесе не может быть использован, так как размеры впадины конического колеса изменяются по мере приближения к вершине конуса. В связи с этим такие инструменты, как модульная дисковая фреза, пальцевая фреза, фасонный шлифовальный круг, можно использовать только для черновой прорезки впадин или для образования впадин колёс не выше восьмой степени точности.
Для нарезания более точных конических колёс используют способ обкатки в станочном зацеплении нарезаемой заготовки с воображаемым производящим колесом. Боковые поверхности производящего колеса образуются за счёт движения режущих кромок инструмента в процессе главного движения резания, обеспечивающего срезание припуска. Преимущественное распространение получили инструменты с прямолинейным лезвием. При прямолинейном главном движении прямолинейное лезвие образует плоскую производящую поверхность. Такая поверхность не может образовать эвольвентную коническую поверхность со сферическими эвольвентными профилями. Получаемые сопряжённые конические поверхности, отличающиеся от эвольвентных поверхностей, называют квазиэвольвентными.
6.5. Моделирование
Моделирование (продолж. 1м35с) другая версия.
7. Ошибки при проектировании зубчатых колёс
Зуб, подрезанный у основания
Подрезание зуба
7.1. Подрезание зуба
Согласно свойствам эвольвентного зацепления, прямолинейная часть исходного производящего контура зубчатой рейки и эвольвентная часть профиля зуба нарезаемого колеса касаются только на линии станочного зацепления. За пределами этой линии исходный производящий контур пересекает эвольвентный профиль зуба колеса, что приводит к подрезанию зуба у основания, а впадина между зубьями нарезаемого колеса получается более широкой. Подрезание уменьшает эвольвентную часть профиля зуба (что приводит к сокращению продолжительности зацепления каждой пары зубьев проектируемой передачи) и ослабляет зуб в его опасном сечении. Поэтому подрезание недопустимо. Чтобы подрезания не происходило, на конструкцию колеса накладываются геометрические ограничения, из которых определяется минимальное число зубьев, при котором они не будут подрезаны. Для стандартного инструмента это число равняется 17. Также подрезания можно избежать, применив способ изготовления зубчатых колёс, отличный от способа обкатки. Однако и в этом случае условия минимального числа зубьев нужно обязательно соблюдать, иначе впадины между зубьями меньшего колеса получатся столь тесными, что зубьям большего колеса изготовленной передачи будет недостаточно места для их движения и передача заклинится.