Способ обработки червячного колеса
Патент 992138
Авторы
Способ обработки червячного колеса
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистнческих
Республик
Гееударетвеииый квмнтет
СССР
Ilo делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения
/ Р. у : . -.»;
Ш. И. Пичхадзе, Е. К. Филиппов» и Ь.;..:К,.-, Ребятне в т g
Х,»
/ кои
Ордена Трудового Красного Знаме научно-исследовательский институт м (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА
Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению и металлообработке, и может быть использовано для изготовления высокоточных червячных колес, одно- и многовитковых (многозаходных) червячных пар, применяемь|х в качестве конечных звеньев в кинематических цепях зубообрабатывающих станков, в делительных столах координатно-расточных станков, в делительных головках и в других устройствах, где требуются точные повороты.
В червячных парах, с целью улучшения условий смазки, повышения точности и долговечности пары производят занижение торцовых участков червячных колес.
Известен способ обработки червячного колеса модифицированной червячной пары, включающий нарезание зубьев колеса и занижение торцовых участков разными инструментами, а именно: нарезание зубьев производят одним инструментом, расчетный диаметр которого равен расчетному диаметру червяка, парного нарезаемому. колесу, а занижение торцовых поверхностей производят с помощью другого инструмента, расчетный диаметр которого больше расчетного диаметра первого инструмента, причем ось вращения инструмента располагают с комплексным смещением от средней плоскости червячного колеса и от межосевого расстояния в передаче (1).
5 Недостатки способа — - профили в параллельных сечениях у торцовых участков червячного колеса отличаются от профилей в его средней плоскости. В каждом параллельном сечении профили червячного колеса соответствуют профилям червячной фрезы, которой они нарезаются. Различие в диаметрах фрез для нарезания зубьев и занижения торцовых участков червячного колеса приводит к различиям их профилей как в осевом так и в сечениях, параллельных к оси. В связи с этим торцовые участки колеса занижаются червячной фрезой, у которой профили в параллельных сечениях не соответствуют профилям червячного колеса у его торцовых участков.
При этом, заниженные торцовые ъчастки червячного колеса искажаются, отличаются по противоположным сторонам впадины и не способствуют образованию масляного клина в зацеплении. Отсутствие масляного клина исключает из зоны контакта
992138
4О
50
55 заниженные торцовые участки червячного колеса, снижает несущую способность, точность и долговечность червячной пары.
Цель изобретения — улучшение условий смазки, повышение точности и долговечности червячной пары.
Указанная цель достигается тем, что обработку торцовых участков осуществляют раздельно инструментами разного профиля, которые устанавливаются под углом к средней плоскости червячного колеса, при этом расчетный диаметр инструментов равен расчетному диаметру инструмента, предназначенного для нарезания зубьев червячного колеса.
Угол установки инструментов, предназначенных для занижения торцовых участков червячного колеса, определяют исходя из условия создания одинакового занижения торцовых участков по левым и правым сторонам профиля зуба червячного колеса но формуле ч =агс1д —, где Ч вЂ” угол установки инструмента относительно средней плоскости червячного колеса;
1 — разность расстояний начальной (у головки колеса) и конечной (у ножки колеса) точек следа инструмента;
Ь вЂ” длина поля зацепления в рассматриваемом параллельном сечении (в сечении расположения оси инструмента).
Правые и левые углы профиля инструментов, предназначенных для занижения торцовых участков червячного колеса, выбирают в соответствии с профилем червячного колеса в параллельных сечениях, расположенных вблизи торцов, при этом i + С4-г и > 1 > г
rlieot — угол левого профиля инструмента, предназначенного для обработки торцового участка со стороны выхода из зацепления; о<г — угол правого профиля того же инструмента; — угол правого профиля инструменl та, предназначенного для обработки торцового участка со стороны входа в зацепление; с4г — угол левого профиля того же инструмента.
На фиг. 1 дана схема занижения торцовых участков зубьев червячного колеса; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема зацепления червячной пары; на фиг. 4 — схема изменения следа инструмента на торцовых участках червячного колеса; на фиг. 5 — профиль инструмента, предназначенного для обработки торцового участка червячного колеса на выходе из зацепления; на фиг. 6 — то же, для входа в зацепление.
Способ осуществляют следующим образом.
25 зо
Инструментом в виде фрезы или летучего резца производят нарезание зубьев червячного колеса (процесс нарезания зубьев не показан). Для занижения торцовых участков червячного колеса 1, установленного на столе 2 зубофрезерного станка, инструмент, выполненный также в виде фрезы или летучего резца 3, устанавливают в шпинделе 4, расположенном в поворотной части суппорта 5 зубофрезерного станка.
Ось OOl инструмента 3 располагают с комплексным смещением на расстоянии h или
h> от средней плоскости колеса, при обработке верхнего или нижнего торца колеса и на расстояние -ЬА от межосевого расстояния в передаче а„. Выбор величин смещений (h, h, .и ЬА) производят по известным рекомендациям.
Кроме указанного комплексного смещения от инструмента дополнительно осуществляют поворот фрезерного суппорта 5 относительно оси 00 на угол 1 (фиг. 1, вид по стрелке А). Угол определяют исходя из условия создания одинакового занижения торцовых участков по левым и правым сторонам профиля зуба червячного колеса по формуле 1 = arctg, где вели( чины 3 и 1 определяют в соответствии с фиг. 2, на которой изображена схема изменения следа инструмента 3 на торцовых участках червячного колеса 1.
Точки h и к обозначают начальную и конечную точки следа инструмента по высоте зуба червячного колеса на выходе из зацепления, а точки h, и k< — соответственно на входе в зацепление. Затем определяют правые и левые углы несимметричного профиля инструментов, предназначенных для раздельной обработки торцовых участков. Углы выбирают в соответствии с профилями червячного колеса в параллельных сечениях, расположенных у торцов колес на расстоянии h u hi в соответствии с известными рекомендациями.
Пример. Для обработки червячного колеса одноходовой червячной пары со следующими параметрами:
Модуль m= 10 мм
Число зубьев червячного колеса Хр —— 50
Ширина венца червячного колеса В =85 мм
Число заходов червяка Zt =2
Делительный угол подъема червяка = 9 22 55"
Делительный диаметр червяка d, = 120 мм
Угол профиля червяка c4= 15
Межосевое расстояние а„=310 мм
Проведены соответствующие расчеты, которые показали, что при занижении торцовых участков, требующих смещения оси ин992138 струмента от средней плоскости (h), по межосевому расстоянию (ДА) и требуемый угол наклона оси инструмента (1) должны составлять:
h =h= «-42 мм; ЬА= «-8 мм; ч =2 40 11", а а углы профиля инструмента о =18 11 и
cf2 — — 9 48".
Обработка торцовых участков на зубофрезерном станке червячного колеса при упомянутых координатах и углах профиля инструмента дала одинаковые результаты с обоих торцов и позволила снизить циклические погрешности пары на 24% и повысить ее несущую способность в 1,5 раза.
Формула изобретения
1. Способ обработки червячного колеса модифицированной червячной пары, включающий нарезание зубьев колеса и занижение торцовых участков разными инструментами, причем ось вращения инструмента, предназначенного для занижения торцовых участков, располагают с комплексным смещением от средней плоскости червячного колеса и от межосевого расстояния в передаче, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий смазки, повышения точности и долговечности червячной пары, обработку торцовых участков осуществляют раздельно инструментами разного профиля, которые устаналиваются под углом к средней плоскости червячного колеса, при этом расчетный диаметр инструментов равен расчетному диаметру инструмента, предназначенного для нарезания зубьев червячного колеса.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что угол установки инструментов, предназначенных для занижения торцовых участ10 ков червячного колеса, определяют исходя из условия создания одинакового занижения торцовых участков по левым и правым сторонам профиля зуба червячного колеса по формуле
5 ч =arctg где Ч вЂ” угол установки инструмента относительно средней плоскости червячного колеса; (— разность расстояний начальной (у головки колеса) и конечной!у ножки колеса) точек следа инструмента;
1 — длина поля зацепления в рассматриваемом параллельном сечении (в сечении расположения оси инструмента).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что правые и левые углы профиля инструментов, предназначенных для занижения торцовых участков червячного колеса, вы . бирают в соответствии с профилем червяч20 ного колеса в параллельных сечениях, расположенных вблизи торцов, при этом 2 и > 2 где Ы вЂ” угол левого профиля инструмента, предназначенного для обработки торцового участка со стороны вы25 хода из зацепления;
d2 — угол правого профиля того же инструмента;
of — угол правого профиля инструмента, предназначенного для обработки торцового участка со стороны входа в зацепление; с42 — угол левого профиля того же инструмента., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
35 !. Патент США № 3.0?7.146, кл. 90 — 4. опубли к. 963.
992138 йау илс cF фиг.b
Редактор А. Мотыль
Заказ 196/9
Составитель И. Кузнецова
Техред И. Верес Корректор А. Дзятко
Тираж 1104 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4