Станочное зацепление. Подрез и заострение зубьев

Исходный и исходный производящий контуры образуют между собой конгруэнтную пару (рис.), т.е. один заполняет другой как отливка заполняет заготовку (с радиальным зазором в зоне прямой вершин зуба исходной рейки). Принципиальное отличие этих контуров в том, что исходный контур положен в основу стандартизации зубчатых колес, а исходный производящий - в основу стандартизации зуборезного инструмента. Оба эти контура необходимо отличать от производящего контура - проекции режущих кромок инструмента на плоскость перпендикулярную оси заготовки.

Граничная прямая отделяет прямолинейный участок профиля от криволинейного.

Средняя прямая – делительная, при этом у реечного инструмента толщина зуба и ширина впадины, измеренные по делительной прямой одинаковы

.

Окончательно к параметрам реечного инструмента относятся:

- модуль

- коэффициент высоты головки ; (бывает );

- коэффициент радиального зазора (может меняться от 0,2 до 0,3)

- угол профиля ;

Станочное зацепление

Станочным зацеплением называется зацепление, образованное заготовкой колеса и инструментом, при изготовлении зубчатого колеса на зубообрабатывающем оборудовании по способу обката. Схема станочного зацепления колеса и инструмента с производящим контуром, совпадающим с исходным производящим контуром, изображена на рис.

Линия станочного зацепления (рабочая часть)- геометрическое место точек контакта эвольвентной части профиля инструмента и эвольвентной части профиля зуба в неподвижной системе координат. лежат на пересечении линии станочного зацепления с граничной прямой рейки и окружностью вершин колеса. Теоретически линия зацепления может начинаться в точке (точка касания линии зацепления к основной окружности колеса) и заканчивается в бесконечности.

Полюс станочного зацепления - пересечение станочно-начальной окружности колеса и станочно-начальной прямой рейки. Шаг рейки по любой прямой одинаков и равен и в соответствии с основной теоремой зацепления Виллиса скольжение профилей в полюсе отсутствует, поэтому прямая реки, проходящая через полюс перекатывается без скольжения по окружности колеса и передает ей свои размеры без искажения. Т.е. шаг зубьев колеса по начальной окружности будет равен соответствующему шагу рейки , так как шаг по делительной окружности колеса сделаем вывод – в станочном зацеплении станочно-начальная окружность является делительной окружностью колеса.

Смещение исходного производящего контура - кратчайшее расстояние между делительной окружностью заготовки и делительной прямой исходного производящего контура. - коэффициент смещения реечного инструмента. В зависимости от взаимного расположения делительной прямой рейки и делительной окружности колеса могут быть получены колеса 3-х типов (классификация по типу смещения предложена проф. В.А. Гавриленко):

1. Средняя прямая касательная к делительной окружности. Нарезаемое колесо получается с равноделенным шагом, т.е. толщина зуба равна ширине впадины , такое колесо называется нулевым или без смещения (визуально толщина зуба колеса равна ширине впадины). При этом .

2. Средняя прямая отодвинута от центра колеса и соответственно от делительной окружности колеса, при этом станочно-начальной прямой, которая перекатывается без скольжения по делительной окружности колеса, будет прямая у которой толщина зуба меньше ширины впадины, следовательно, у нарезаемого колеса наоборот толщина зуба больше ширины впадины (визуально толстенькие зубья). При этом - положительное смещение реечного инструмента, а колесо называют положительным или с положительным смещением (указано на рис).

3. Средняя прямая пододвинута к центру колеса и пересекает делительную окружность колеса, при этом станочно-начальной прямой, которая перекатывается без скольжения по делительной окружности колеса, будет прямая у которой толщина зуба больше ширины впадины, следовательно, у нарезаемого колеса наоборот толщина зуба меньше ширины впадины (визуально ослабленные зубья). При этом - отрицательное смещение реечного инструмента, а колесо называют отрицательным или с отрицательным смещением.

Уравнительное смещение - условная расчетная величина, введенная в расчет геометрии зацепления с целью обеспечения стандартного радиального зазора в зацеплении при отсутствии бокового зазора (величина, выражающая в долях модуля уменьшение радиуса окружностей вершин колес, необходимое для обеспечения стандартной величины радиального зазора). Это расстояние от граничной прямой рейки до окружности вершин колеса. Так как эвольвентная часть зуба колеса нарезается только прямолинейным участком профиля инструмента, то эвольвента никогда не может пересечь граничную прямую. А - коэффициент уравнительного смещения, может принимать только положительные значения для колес со смещением или для нулевых колес.

Окружность граничных точек r_l - окружность, проходящая через точки сопряжения эвольвентной части профиля зуба с переходной кривой.

Основные размеры зубчатого колеса

Определим основные размеры эвольвентного зубчатого колеса, используя схему станочного зацепления. На размеры получаемого зубчатого колеса влияют:

1. Модуль

2. Число зубьев

3. Смещение реечного инструмента , задается коэффициентом смещения.

1. Радиус окружности вершин

1. Радиус окружности впадин

1. Высота зуба

1. Толщина зуба по делительной окружности.

Так как станочно-начальная прямая перекатывается в процессе огибания по делительной окружности без скольжения, то дуга по делительной окружности колеса равна ширине впадины по станочно-начальной прямой инструмента. Тогда, с учетом схемы можно записать

,

где - коэффициент изменения толщины зуба по делительной окружности (отношение приращения толщины зуба к модулю).