Патент 64426

Способ устранения шевингованием неточностей в шаге зубцов червячных колес

 

Класс 49d, 11

СС ГР До 6442б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегиетрироаано 6 Бсоро изобрете

Л. A. Архангельский (—.

Способ устранения шевингованием неточностей в шаге зубцов червячных колес

Заявлено 6 апреля 1944 года в Наркомстанкостроения за М 100 (332085) Опубликовано 28 февраля 1945 года

Несмотря на то исключительное

:значение, которое имели бы эффективные методы борьбы с погреш- ностями шага и их накоплением, характеризующими взаимное угловое расположение зубцов зубчатых колес, современная технология зубообработки до настоящего времени не располагает способами, дающими надежные пути устранения указанных погрешностей. Последние являются прямой функцией неточностей кинематической цепи зуборезного станка и не поддаются снижению при отделке колеса, производимой обычными методами.

Подобное положение приводит к тому, что снижение накопленных ошибок в шаге зубчатых колес практически оказывается лежащим .за пределами возможностей заводов, занимающихся производством зубчатых колес, так как указанные пределы предопределяются точностью оборудования, получаемого этими заводами извне. Однако и производство точных станков упирается в проблему точного изготовления зубчатых червячных колес, которые, как известно, несут на себе всю точность зуборезного станка.

С помощью предлагаемого спосооа устранения шевингованием неточностей в шаге зубчатых червячных колес осуществляется такой процесс доводки колес, при котором желаемый уровень точности может быть получен совершенно уверенно и притом совершенно независимо от точности каких-либо механизмов, осуществляющих кинематическую связь между инструментом и обрабатываемым им колесом.

Сущность способа состоит в том, что червячное колесо изготовляют из двух частей, которые поворачивают друг относительно друга на некоторый угол и, после этого, шевингуют зубцы сначала с одной стороны (например, с левой), а затем с другой (c правой) червячным шевером, имеющим с одной стороны гладкую поверхность нитки, причем его вводят в зацепление с колесом так, чтобы его нитка соприкасалась с обеими поверхностями зубцов (правой и левой).

Некоторая техническая сложность предлагаемого способа ограничивает практическую целесообразность его применения только случаями изготовления особо ответ¹ 64426 ственных червячных передач, каковыми, например, являются червячные передачи делительных механизмов зуборезных станков.

Однако поскольку применение методов прецизионной доводки червячных колес может обеспечить значительное повышение точности зуборезных станков, значение предлагаемого способа для зуборезной техники в целом становится совершенно очевидным.

На чертеже фиг. 1 представляет график функциональной зависимости между ошибкой в шаге и углом поворота колеса до обработки по предлагаемому способу; фиг. 2 — осевой разрез заготовки червячного колеса, которая должна подвергаться обработке по предлагаемому способу; фиг. 3 †развернут сечение зубцов заготовки колеса цилиндром, ось которого совпадает с осью заготовки; фиг. 4 — график функциональной зависимости между ошибкою в шаге и углом поворота колеса после обработки одной стороны профиля зубцов по предлагаемому способу; фиг. 5 — такое же развернутое сечение после обработки обеих поверхностей зубцов по предлагаемому способу.

Непрерывность погрешности обката червячного колеса как функции угла его поворота у = Р(р) и замкнутость ее цикла (период 2 ) дает возможность разложения этой функции в тригонометрический ряд

Фурье. На фиг. 1 показан график функции у = F(), являющийся тини ным.

Изготовив заготовку колеса, разрезанной по ее средней плоскости так, как это показано на фиг. 2, сместим часть А относительно части Б после предварительной на+ к резки зубцов на угол ф = где z — число зубцов колеса.

При этом относительное расположение зубцов будет отвечать фиг.

3, где показано развернутое их сечение цилиндром, ось которого совпадает с осью колеса.

Если колесо с подобным расположением зубцов будет сопряжено с червяком, то график погрешностей обката колеса изобразится кривой П, показанной на фиг. 4, поскольку червяк будет входить во взаимодействие только с выступающими профилями зубцов колеса. Это значит, что неточности передачи сократятся на величину у, — у,.

Основываясь на этом соображении, осуществляют обработку сначала всех левых профилей зубцов колеса, а затем всех правых при помощи червячного шевера, отличающегося тем, что одна из сторон его нитки — режущая, а другая— гладкая. При этом во время ооработки будет осуществляться плотное зацепление между шевером и колесом, однако радиальные по отношению к колесу смещения шевера будут ограничены неподвижными упорами.

Ширина впадин между зубцами колеса будет определяться толщиной витка шевера, и левые профили колеса примут после шевингования вид, отвечающий фиг.5.

Неточность положения этих левых профилей как обработанных на базе правых — выступающих, будет, очевидно, также соответствовать кривой II по фиг. 4.

Наконец, повернув червячный шевер так, чтобы режущая сторона его ниток оказалась обращенной к правым, еще необработанным сторонам зубцов, производят ше- вингование этих сторон, попрежнему осуществляя плотное зацепление между колесом и шевером.

В результате этого шевингования будут устранены уступы на правых сторонах зубцов колеса и неточности положения правых профилей также будут соответствовать кривой II по фиг. 4.

Ставя перед собой задачу снижения накопленных ошибок шага или, что то же, ошибок относительных положений профилей зубцов и учитывая, что это связано с устранением гармонических составляющих функции у=Р(р), высшая из которых должна иметь период

2-,.

Т = — —, мы будем осуществлять цикл описанного выше процесса № 64426

2 т.

°

>,4

8!

".3 =

При этом без труда может быть доказано, что процесс обработки односторонним шевером, осуществляемый без всякой внешней кинематической связи между колесом и шевером, после первого, второго, третьего и т. д. циклов обработки будет приводить к уменьшению первоначальной погрешности в шаге зубцов, полученной в результате нарезания зуба.

Число циклов последовательного одностороннего шевингования червячного колеса, которое следует считать максимально возможным, зависит от числа зубцов колеса.

Эта зависимость может быть выi:Z ражена как

1:г

Практически же необходимое число циклов оказывается значительно меньшим, поскольку погрешность взаимного расположения зубцов колес, как правило, изображается функцией, в разложении которой преобладает амплитуда перодностороннего шевингования правых и левых профилей после взаимных смещений частей А и Б колеса на углы:

+ л +

z 1t z !

2 вой гармоники, что следует считать вполне естественным в связи с тем, что синусоидальность указанной функции обусловливается технологически явлениями эксцентриситетов во всех его проявлениях.

Кроме того, если характер погрешностей колеса после его нарезачия будет вскрыт и, хотя бы, чпсто глазомерно будет оценен порядок преобладающих гармоник возможного разложения, то количество циклов шевингования может быть сокращено за счет выбора ряда таких значений последовательных взаимных смещений частей составного колеса, которые отличны от указанных выше, отнюдь не являющихся единственно возможными.

Предмет изобретения

Способ устранения шевингованием неточностей в шаге зубцов червячных колес, отличающийся тем, что червячное колесо изготовляют из двух поворотных вокруг его оси частей А и Б (фиг. 2), которые поворачивают на некоторый угол друг относительно друга, а затем попеременно оорабатывают то правую, то левую поверхности зубцов червячным шевером, имеющим одну гладкую поверхность ниток и устанавливаемым так, что он входит в плотное зацепление с колесом. № 64426 » (»

»

»

Отв. редактор Д, А. Михайлов

Техн. редактор М. В. Смольякова ,11123597 Подписано к печати 16/VII 1946 г. Тираж 500 экз. Цена 65 коп. Зак. 202

Типографии Госпланиздата, им. Воровского, Калуга