Коническое колесо с бипаллоидным зубом

Коническое колесо с бипаллоидным зубом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 47h, б

Ф № 70829

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ

М .ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС1 БУ

ВСВ ОССИЙСОЯ

Г. И. Коган

Коническое колесо с бипаллоидным зубом

Заявлено 8 марта 1946 года в Народный комиссариат станкостроения СССР за X 150/272 (343375) Опубликовано 31 мая 1948 года

239

Изобретение касаегся конических колес с бипаллоидн1.м зубом, очерченным двумя отрезками эвольвент различных направлений.

Паллоидный зуб обладает тем преимуществом, что его нормальный шаг постоянен, а поэтому зуб может быть обработан универсальным инструментом — фрезой, долбяком и гребенкой.

Недостатком паллоидного зуба является быстрое изменение углов наклона боковой линии зуба по его длине, вследствие чего шестерни с подобным зубом дают большие осевые усилия.

Этот недостаток паллоидных зубьев может быть устранен применением бипаллоидного зуба, т. е. зуба, составленного из двух эвольвент различных направлений.

Подобный бипаллоидный зуб обладает всеми преимуществами шевронного зуба, т. е. значительно меньшими оссвыми усилиями, чем колеса со спиральным зубом, большей плавностью зацепления и прочностью зуба.

Условия образования каждой из ветвей бипаллоидного зуба остаются аналогичными образованию обычного паллоидного зуба.

На фиг. 1 схематически изображено построение бипаллоидного зуба на плоском колесе двумя эвольвентами различного направления, на фиг. 2 — образование бипаллоидного зуба на плоском (производящем) колесе путем обработки долбяками и на фиг. 3 — схема резцовой системы плоского производящего колеса станка для обработки конических колес с бипаллоидным зубом.

Для равенства углов наклона ветвей А и Б (фиг. 1) бипаллоидноГо зуба Piа = Pi„a P à = P2 и, следо вательно, для уничтожения добавочных осевых усилий эвольвенты,. образующие зуб, имеют различные диаметры основных окружностей при равном числе зубьев.

В этом случае нормальные модули т внутренней и внешней ветвей зуба, а следовательно, и остальные параметры бипаллоидного колеса должны быть связаны между собой определенными соотношениями, ь основе которых лежат две эвольвенты основных окружностей диаметров D = т . г„„или D" = гп где z„., — число зубьев плоского производящего колеса, равное.№ 70829

Соответственно с этим диаметр внутренней окружности шеврона зуба будет D>, наружной окружности

D> и окружности головок D .

Так как высоты внутренней и наружной ветвей бипаллоидного зуба должны быть одинаковы, то при проектировании бипаллоидного зуба с различными нормальными модулями ветвей необходимо предусмотреть высотную коррекцию наружной ветви зуба.

При невозможности провести ьысотную коррекцию наружной ветви зуба бипаллоидный зуб может быть образован двумя отрезками одной эвольвенты разных направлений, т. е. внутренняя и наружчая ветви бипаллоидного зуба имеют одиаковые нормальные модули.

В данном случае средние углы наклона ветвей зуба будут неодичаковы.

Параметры конического колеса с бипаллоидным зубом, очерченным эвольвентами одного нормального модуля, связаны между собой также определенными соотношениями, основанными на эвольвенте основной окружности диаметра — П ал

Благодаря, возможности применения однотипного инструмента для обработки обеих ветвей и вследствие значительно большей простоты обработки зубьев, подобное построение бипаллоидного зуба более выгодно.

Конические колеса с бипаллоидным зубом могут быть выполнены аналогично цилиндрическим колесам с разрывным шевроном. В этом случае отрезки эвольвент различного направления, образующие бипаллоидный зуб, не сходягся, и колесо имеет окружную канавку посередине зубьев.

Метод обработки зубьев, очерченных эвольвентой, заключается в следующем.

При совместном вращении долбяка и плоского колеса и дополнительном протягивании долбяка по касательной к основной окружности долбяк образует на заготовке плоского колеса эвольвентные зубья.

240

Для обработки конических шестерен подобный метод должен бы гь изменен таким образом, чтобы пр). протягивании долбяка он не вых ° дил из зацепления с заготовкой кэнического колеса, что может быть достигнуто дополнительной обкаткой плоского производящего колеса и заготовки конического колеса (фиг. 3). Это осуществляется протягиванием долбяка по касательной к основной окружности и одновременно по образующей конического колеса, касательной к плоскому кол" с;.

При таком протягивании долбяка необходим дополнительный поворот оси долбяка относительного его диаметра, перпендикулярного плоскому колесу.

Перемещения долбяка, плоского колеса и конического колеса связываются следующими уравнениями.

Скорость вращения долбяка и конического колеса связаны как: и долб гагат гагат 7долб

При протягивании долбяка по образующей конического колеса, касательной к плоскому колесу, со скоростью v-s (фиг. 2) угол поворота оси долбяка и, следовательно, угол поворота плоского производящего колеса происходит со скоростью:

s г и„., = arctg г а где t — время протягивания.

Дополнительный поворот долбяка относительно его оси при протягивании долбяка со скоростью s определяется уравнением:

Пдолб = = ((g 9: P)

m адолб

Указанные движения долбяка и заготовки при образовании бипаллоидного зуба остаются теми же при условии, что каждую ветвь его будет обрабатывать долбяк при противоположном направлении протягивания (от оси заготовки).

Метод обработки конического колеса с бипаллоидным зубом (фиг. 2) заключается в том, что два долбяка № 70829

1б Свод в. 5.

241 образуют две эвольвенты, соста: 1яющие бипаллоидный зуб: а) при протягивании оси долбяка д вверх от оси заготовки (горизонтальная ось плоского колеса) образуется внутренняя ветвь А; б) при протягивании оси долбя,ка д вниз от оси заготовки образуется противоположная ветвь зуба Б.

При обработке колес с ветвями одинакового модуля расстояние от оси плоского колеса до передней плоскости долбяков одинаково и равно радиусу основной окружности при двух модулях ветвей, образующих зуб; эти расстояния соответствуют радиусам их основных окРужностей.

В отличие от зубофрезерного станка, в данном случае необходимо; а) чтобы передаточное отношение между фрезерным шпинделем (на котором монтируется долбяк) и оп1 равкой стола было близким к 1 —: —.

1Р3 для этого необходимо привод инструментального шпинделя осуществлять также через делительную червячную пару; б) чтобы стол, как и во всех станках для конических колес, был поворотным для установки заготовки по начальному конусу; в) чтобы инструментальный супорт 5, кроме прямолинейного вертикального протягивания в направляющих 4, имел поворот совместно с люлькой 1 (фиг. 3) для наклона оси долбяка.

Последнее осуществляется путем установки на инструментальном супорте 5 пальца б, движущегося по передвижным направляющим 7, параллельным образующей конуса заготовки.

Обработка обеих ветвей зуба осуществляется или раздельно путем перенастройки станка (смена инструмента и изменение направления протягивания супорта), или в один цикл работы станка, когда на супорте устанавливается каретка с двумя долбяками д и д>, получающими противоположное направление протягивания. При этом при обработке внутренней ветви касательно основной окружности плоского колеса стоит долбяк д и супорт имеет соответствующее направление протягивания, а при обработке наружной ветви к основной окружности колеса годводится второй долбяк д и изменяется направление протягивания.

Для создания благоприятных условий резания при данном методе обработки используется лишь часть эвольвенты на значительном расстоянии от основной окружности плоского колеса (разность диаметров Do и .0 ).

Увеличение угла наклона зуба при этом будет неощутимо, так как увеличивающиеся осевые усилия во внешней и внутренней ветвях бипаллоидного зуба уравновешиваются и общее осевое усилие в коническом колесе незначительно.

Предмет изобретения

Коническое колесо с бипаллоид- . ным зубом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что зуб построен отрезками двух эвольвент различного направления.