Лабораторно упражнение №

<<назад съдържание® напред>>

Лабораторно упражнение № 5

ПРОФИЛИРАНЕ НА ЕВОЛВЕНТНИ ЗЪБИ ВЪРХУ МОДЕЛ ПО МЕТОДА НА ОБТЪРКАЛВАНЕТО

1. Увод

Зъбните механизми фиг.1 се използват за предаване на въртеливо движение, най-често с постоянно предавателно отношение, от един вал на друг и по-рядко за преобразуване на въртеливото движение в постъпателно (и обратно).

Фиг.1 Зъбни механизми

При преобразуване на едно въртене в друго фиг.2, посредством контурна кинематична двоица, общата нормала в точката на допиране на профилите дели разстоянието между неподвижните оси на въртене обратно пропорционално на ъгловите скорости:

(1)

фиг.2 Контурна двоица

Точка Р се нарича полюс на зацепването. За да не се изменя предавателното отношение (да остава константа), полюса на зацепване не трябва да се премества по линията на центрите при движение на профилите. Това изискване не се изпълнява за произволни криви (фиг.2). Те трябва да съответстват една на друга или както казват да бъдат спрегнати. Едната от кривите може да се избере произволно, а другата спрегнатата може да бъде построена така че поставеното изискване да се удоволетвори. Обаче при избора на кривите трябва да се имат предвид и още изисквания. Главното сред които е простота на получаване на тези криви (профили) при производство на зъбните колела.

Еволвентните профили притежават редица преимущества и затова еволвентното зацепване е получило най широко разпространение. То е предложено от Л. Ойлер в 1767 г.

Профилът на зъба на цилиндричните зъбни колела може да се получи по метода на копирането или по метода на обхождането.

Изработването (нарязването) на зъбни колела става главно по метода на обтъркалването (обхождането). Режещият инструмент може да бъде зъбен гребен-дълбач (фиг.3), червячна фреза с профил в диаметралното сечение еднакъв с този на зъбен гребен (фиг.4) или дълбач с профил на зъбно колело (фиг.5). Съобразно инструмента нарязването става съответно на зъбостъргателна, зъбофрезерна или зъбодълбачна металорежеща машина.

фиг.3 Гребен дълбач фиг.5 Зъбно колело дълбач

фиг.4 Червячна фреза

Относителното движение между режещия инструмент и заготовката, от която се изработва зъбното колело, е такова, каквото е при зацепването на зъбния гребен - инструмент или зъбното колело - дълбач с нарязваното зъбно колело. Това движение се възпроизвежда от кинематичната верига на зъбонарезната машина, като се съчетава още с режещото движение на инструмента.

Най - важното предимство на зъбонарезните машини, работещи по метода на обхождането, е че зъбни колела от даден модул m , с различен брой зъби, могат да се изработят с един и същи инструмент. Методът на обхождането намира универсално приложение, защото позволява да се получават т.н. зъбни колела с изместване (положителни, отрицателни), като се осигури подходящо положение на инструмента спрямо заготовката.

Задружната работа на инструмента и заготовката върху зъбонарезната машина следва да се разглежда като зацепване на зъбен гребен и зъбно колело, или на две зъбни колела без странична хлабина между зъбите и без радиална хлабина между върховата окръжност (права) на инструмента и петовата окръжност на зъбното колело.

Целта на лабораторната работа е да се изучи нагледно профилирането на еволвентни зъби по метода на обтъркалването с инструмент зъбно колело - дълбач, като вместо рязане на заготовката от режещите контури на инструмента върху лабораторния макет се реализира изчертаването им върху лист картон, който замества заготовката.

Когато делителните окръжности на дълбача и зъбното колело се допират се получава профил на нулево зъбно колело (x=0), когато са отделени една от друга на някакво разстояние (y=xm) - профил на положително зъбно колело (x>0) и когато се пресичат една с друга - профил на отрицателно зъбно колело (x<0). Върху макета на който се прави упражнението, тези случаи съответно се реализират, когато деленията на подвижната и неподвижната скали съвпадат и когато подвижната скала е изместена в положителна посока (+), респективно (-) спрямо неподвижната.

За да се започне работа по лабораторното упражнение трябва да се уточнят познанията от лекцията по геометрия на еволвентното зацепване и основни размери и параметри на зъбните механизми.

За да не се получи подрязване на зъбите на нарязваното зъбно колело в основата, е необходимо минимално изместване на инструмента спрямо заготовката, определено от броя z на зъбното колело

(2)

2. Описание на макета

Макетът за профилиране на еволвентни зъби по метода на обтъркалването има следното устройство(виж фиг.6):

· Дискът 1 и дълбача 2 са монтирани върху лята плоча. Върху диска се закрепва картонен кръг с помощта на три игли 4, притиска се с капачката 5 и върху него се чертаят профилните контури на дълбача. Различните относителни положения на дълбачния профил спрямо картонения кръг (фиг.7) се получават чрез последователно натискане на клавиша 6.

· Кинематичната верига на макета, която възпроизвежда относителното движение на дълбача спрямо диска с картонения кръг представлява по същество лентов механизъм, осъществен с безкрайна гъвкава нишка 7, която обхваща дисковете с диаметри D9 и D3, неподвижно свързани съответно с диска 1 и дълбача 2 и се опъва чрез ролка 8, така че нишката да не приплъзва спрямо дисковете D9 и D3.

Фиг.6 Макет за профилиране на еволвентни зъби

Предавателното отношение реализирано от лентовия механизъм е еднакво с това на зацепения дълбач и нарязвано зъбно колело

(3)

където d0, z0 са делителен диаметър и брой зъби на дълбача, а d, z са делителен диаметър и брой зъби на на нарязваното зъбно колело.

· Чрез въртене на винта 9 може да се измества дълбачът и да се профилират контури на изместени зъбни колела. Големината на изместването се отчита по скалата 10.

3. Указания за работа

1. Картоненият кръг се изрязва с диаметър D , означен върху диска 1 и се закрепва върху същия.

2. С хубаво заострен молив с по-голяма твърдост на графита се очертават многократно и точно съответните зъби на дълбача върху картонения диск така, че да се профилират по три зъба върху картонения кръг за следните характерни случаи (фиг.7):

· нулево зъбно колело

· гранично зъбно колело с изместване

· положително зъбно колело с изместване в зацепването

· отрицателно зъбно колело с изместване в зацепването

3. Изчисляват се основните параметри на зацепването и на зъбното колело за различните варианти по зависимостите, дадени в бланката на протокола и се нанасят върху картона върховата, делителната, основната и петовата окръжности. Центърът на окръжностите съвпада с отвора от централната игла на диска 1. Резултатите от изчисленията се сравняват с параметрите, които могат да се измерят непосредствено от профилираните зъби. Не е допустима разлика по-голяма от 0.5 мм за чертожните образи на параметрите.

Фиг.7 Зъбен профил

4. Към протокола се прилага картонения диск с изчертаните зъбни профили и означени основни геометрични параметри.

5. Хипоциклоиден зъбен профил

# На фиг.8 е показан хипоциклоиден зъбен профил, а на фиг.9 технологията за получаване на такъв профил.

фиг.8 Хипоциклоиден зъбен профил фиг.9 Схема на технологията

<<назад съдържание® напред>>

ПРОТОКОЛ