Возможные исходные реечные контуры для нарезания зубчатых колес с несимметричным профилем
Влияние основных геометрических параметров на форму зуба с несимметричным профилем: влияние угла наклона и коэффициента смещения на форму зубьев колеса. Возможные исходные производящие контуры для нарезания зубчатых колёс с несимметричным профилем.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2018 |
| Размер файла | 348,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 621.833
Возможные исходные реечные контуры для нарезания зубчатых колес с несимметричным профилем
Б.П. Тимофеев. Д..А. Фролов
Введение
зуб колесо несимметричный смещение
Две стороны профиля зуба зубчатого колеса функционально различны для большинства механизмов: либо рабочая нагрузка на одном профиле значительно выше, чем на другом, либо нагрузка одинакова, но используется для одного из профилей в течение существенно более длительного периода времени. И в том и в другом случае несимметричный зуб может обеспечить одинаковый срок службы по обеим сторонам. В зубчатых передачах с несимметричным профилем обе стороны зуба участвуют в передаче вращательного движения и нагрузки.
Один из профилей, испытывающий большую нагрузку, улучшается за счёт менее нагружаемого профиля. Применение несимметричных зубьев позволяет повысить несущую способность эвольвентных передач по контактной и изгибной прочности в основном (более нагруженном) направлении вращения за счет увеличения угла зацепления. Как указано в работе Э.Б.Вулгакова [1], при расчёте контактных напряжений по формуле Герца, контактные напряжения н прямо пропорциональны cosec1/2 2W. Это означает, что увеличение угла зацепления W с 20 до 30, при прочих равных условиях, приведёт к уменьшению контактных напряжений в 1,16 раза, что позволит увеличить передаваемую нагрузку более чем в 1,34 раза. Из формулы по расчёту толщины масляной плёнки следует, что в полюсе зацепления она является функцией =sin1,15W cos0,15W. При прочих равных условиях увеличение угла зацепления W с 20 до 30 сопровождается увеличением толщины масляной плёнки примерно в 1,5 раза. Такой рост толщины масляной плёнки, в свою очередь, приводит к образованию естественного демпфера колебаний в зацеплении, а также к увеличению долговечности передачи, к уменьшению тепловыделения и потерь на трение. Нельзя забывать о негативной стороне повышения угла зацепления W . При том же крутящем моменте и межосевом расстоянии увеличение угла зацепления W приводит к увеличению радиальных сил, действующих на опоры.
В основу рассматриваемых передач положен несимметричный исходный реечный контур. Такой контур можно получить, если у симметричного контура с углом профиля б одну из боковых сторон повернуть вокруг точки её пересечения с делительной прямой на некоторый угол. При этом у несимметричного контура сохраняются прежняя толщина зуба на делительной прямой s = 0,5рm, а также высотные размеры зуба, определяемые коэффициентами . Изменяются лишь толщины зубьев на любой прямой, параллельной делительной [2].
Инструмент, в основе которого лежит исходный контур, должен обеспечивать:
минимальную ширину дна впадины зубчатого колеса;
отсутствие заострения зубьев на окружности вершин зубчатого колеса;
сохранение стандартных высотных параметров зубьев зубчатого колеса.
Исходя из этого, можно сформулировать основные требования к исходному реечному контуру:
отсутствие заострения на прямой впадин;
наличие минимального радиуса переходной кривой;
сохранение высотных параметров по ГОСТ 13755-81.
1. Влияние основных геометрических параметров на форму зуба с несимметричным профилем
Определим влияние угла наклона линии зубьев и коэффициента смещения на форму несимметричного зуба при числах зубьев z=9 и z=37 и углами профиля 1 = 20, 2 =40 (рис 1). На рис.1 изображены исходный и исходный производящий контуры.
Рис.1
1.1 Влияние угла наклона на форму зубьев.
В таблице 1 представлены исходные производящие контуры и профили образованных ими зубьев в торцовом сечении для углов наклона линии зубьев =0, =15 и =33 (коэффициент смещения x=0).
Таблица 1.
|
Угол наклона |
Исходный производящий контур (торцовое сечение) |
Форма зуба (х=0) |
||
|
z=9 |
z=37 |
|||
|
=0 |
||||
|
=15 |
||||
|
=33 |
Из таблицы 1 видно, что с увеличением угла наклона в торцовом сечении увеличиваются:
толщина зуба на делительной окружности;
толщина зуба у основания;
толщина зуба на окружности вершин.
1.2 Влияние коэффициента смещения на форму зубьев:
Таблица 2.
|
Коэффициент смещения |
Форма зуба при z=9 (=0) |
Форма зуба при z=37 (=0) |
|
|
x=-1 |
|||
|
x=-0.5 |
|||
|
x=-0.3 |
|||
|
x=0 |
|||
|
x=+0.3 |
|||
|
x=+0.5 |
Из таблицы 2 видно, что с увеличением коэффициента смещения увеличивается толщина зуба на делительной окружности, уменьшается толщина зуба на окружности вершин зубьев, уменьшается радиус впадин зубчатого колеса, увеличивается толщина зубьев на окружности впадин и, как следствие, уменьшается подрезание зубьев. При z=9 заострение зуба происходит при x+0,3, а с увеличением коэффициента смещения происходит уменьшение высоты головки зуба. При z=37, как видно из рисунка, заострения зуба не происходит даже при коэффициенте смещения x=+0,5.
2. Возможные исходные производящие контуры для нарезания зубчатых колёс с несимметричным профилем
Угол профиля левой стороны зуба оставим равным 20, а угол профиля правой стороны зуба будем изменять с 25 до 40 (таблица 3), при этом угол наклона линии зубьев =0 и коэффициент смещения x=0 .
Таблица 3.
|
Угол профиля 1 =20 |
Исходный производящий контур (нормальное сечение) |
Форма зуба (=0; x=0) |
|
|
2 =25 |
|||
|
2 =30 |
|||
|
2 =35 |
|||
|
2 =40 |
При угле профиля равном 40 будем иметь минимально возможный радиус кривизны переходной кривой, так как заострение на линии впадин возникнет уже при угле профиля равном 41. Из таблицы 3 видно, что толщина зубьев у основания увеличивается, но одновременно уменьшается толщина зубьев на окружности вершин, а также радиус переходной кривой.
в) г)
Рис. 2.
На рис.2 (а, б, в, г) показаны исходные производящие реечные контуры с углами профиля 1 = 20, а 2 =25, 30, 40, 45. Параметры этих исходных производящих реечных контуров приведены в таблице 4.
Таблица 4.
|
1 |
2 |
ha* |
hf* |
с* |
L1* |
L2* |
b* |
* |
|
|
20 |
25 |
1 |
1 |
0,25 |
0,837 |
0,734 |
0,852 |
0,398 |
|
|
30 |
0,900 |
0,671 |
0,941 |
0,309 |
|||||
|
35 |
0,978 |
0,593 |
1,054 |
0,197 |
|||||
|
40 |
1,080 |
0,491 |
1,194 |
0,056 |
П р и м е ч а н и е: ha* - коэффициент высоты головки; hf*-коэффициент высоты ножки; c* - коэффициент радиального зазора; *- коэффициент радиуса кривизны переходной кривой; L1, L2, b - параметры, характеризующие положение центра окружности (L1= L1*m; L2= L2*m; b=b*m, где m - модуль).
Если профиль зацепления будет модифицирован, а нагрузка приложена в районе полюса зацепления, то радиус кривизны переходной кривой не существенен, поскольку напряжение изгиба не является опасным. Если точка приложения нагрузки может переходить на верхнюю кромку, то при выборе коэффициента радиуса кривизны переходной кривой надо учитывать напряжение изгиба, при этом следует помнить, что смысл увеличения угла профиля заключается в снижении именно контактных напряжений.
Список литературы
Теория эвольвентных зубчатых передач / Э. Б. Вулгаков. М.: Машиностроение.1995.-320 с.
Болотовский И.А., Васильева О.Ф., Котельников В.П. Эвольвентные зубчатые колёса с несимметричными зубьями. - Вестник машиностроения, 1984, №4, с.15-17.
ГОСТ 16532-70 "Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчёт геометрии".
Поступила в редакцию 27.11.2003
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание цикла изготовления зубчатых колес и роль процессов, связанных с формообразованием зубьев. Изучение различных методов нарезания зубьев цилиндрических зубчатых колёс: фрезерование, долбление, закругление, шевингование, шлифование, строгание.
контрольная работа [804,3 K], добавлен 03.12.2010Изучение теоретических основ нарезания зубчатых колес методом обкатки зубчатой рейкой. Построение профилей колес с помощью прибора. Фрезерование зубьев цилиндрического колеса. Форма зуба в зависимости от смещения. Положение рейки относительно колеса.
лабораторная работа [1,8 M], добавлен 04.06.2009Долбяки для нарезания зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых колес внешнего и внутреннего зацепления. Определение размеров зуба в исходном сечении. Определение профильного угла долбяка с учетом искажения от наличия переднего и заднего углов.
контрольная работа [62,4 K], добавлен 17.06.2012Принцип зубофрезерования цилиндрических колес червячной фрезой. Методы и основные способы нарезания зубьев. Инструмент для нарезания цилиндрических зубчатых колес. Зажимные приспособления, зубофрезерные станки и их основные технические характеристики.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.01.2011Классификация зубчатых колес по форме профиля зубьев, их типу, взаимному расположению осей валов. Основные элементі зубчатого колеса. Расчет основных геометрических параметров цилиндрической зубчатой передачи. Измерение диаметра вершин зубьев колеса.
презентация [4,4 M], добавлен 20.05.2015Общая характеристика зубчатых передач, их использование, достоинства и недостатки. Обоснование выбора червячной фрезы для нарезания зубчатого колеса и ее расчет для нарезания зубьев на шестерне. Расчет на прочность внутреннего и наружного кругов опоры.
контрольная работа [49,4 K], добавлен 20.02.2011Определение числа зубьев зубчатых колес гитары станка 16К20 для нарезания метрической резьбы. Расшифровка обозначений модели металлорежущих станков. Порядок расчета наладки зубодолбежного станка 5В12 на обработку прямозубого цилиндрического колеса.
контрольная работа [62,2 K], добавлен 27.10.2012Проектирование зубчатого механизма. Геометрический расчет цилиндрической прямозубой передачи с эвольвентным профилем зуба. Определение числа степеней свободы механизма. Построение теоретического и практического профиля зубьев колес планетарной ступени.
курсовая работа [815,4 K], добавлен 06.02.2016Краткие сведения из геометрии и кинематики эвольвентных зубчатых зацеплений. Характеристика основных видов разрушения зубьев и методы производства зубчатых колес. Основные составляющие зубчатых редукторов: валы, оси и подшипники качения и скольжения.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 02.10.2012Материал для изготовления зубчатых колес, их конструктивные и технологические особенности. Сущность химико-термической обработки зубчатых колес. Погрешности изготовления зубчатых колес. Технологический маршрут обработки цементируемого зубчатого колеса.
реферат [16,6 K], добавлен 17.01.2012Расширение технологических возможностей методов обработки зубчатых колес. Методы обработки лезвийным инструментом. Преимущества зубчатых передач - точность параметров, качество рабочих поверхностей зубьев и механических свойств материала зубчатых колес.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 23.02.2009Виды повреждений зубчатых колес и причины их возникновения. Типы поверхностных макроразрушений материала зубьев. Зависимость между твердостью рабочих поверхностей зубьев и характером их повреждений. Расчет нагрузочной способности зубчатых колес.
реферат [24,1 K], добавлен 17.01.2012Технология изготовления чистового дискового зуборезного долбяка для нарезания прямозубых цилиндрических зубчатых колес. Область применения и назначение долбяка. Выбор материала и стандартного режущего инструмента, а также его геометрических параметров.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.01.2013Применение фасонных резцов для обработки поверхностей на токарных станках. Подготовка чертежа к расчету резца и проектирование его державки. Расчет шпоночной протяжки. Расчет червячной фрезы для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем.
курсовая работа [95,2 K], добавлен 08.02.2009Схема механической обработки поверхности заготовки на круглошлифовальных станках. Схема нарезания резьбы резьбовым резцом. Обработка поверхностей заготовок деталей с периодически повторяющимся профилем. Физическая сущность обработки металлов давлением.
курсовая работа [415,9 K], добавлен 05.04.2015Типовые технологические маршруты изготовления зубчатых колес и влияние технологических факторов на динамику, виброактивность, ресурс и надежность работы передач. Оценка качества поверхностного слоя зубьев и основные операции процесса их изготовления.
реферат [21,7 K], добавлен 01.05.2009Рассмотрение устройства и назначения зубчатых колес; их классификация по технологическому признаку. Нормативные показатели кинематической точности, плавности работы колеса и контактов зубьев. Методы формообразования и отделочной обработки детали.
презентация [1,9 M], добавлен 05.11.2013Виды зубчатых передач. Параметры цилиндрических зубчатых передач внешнего зацепления. Виды разрушения зубьев. Критерии расчета зубчатых передач. Выбор материалов зубчатых колес и способов термообработки. Допускаемые напряжения при пиковых нагрузках.
курс лекций [2,2 M], добавлен 15.04.2011Требования предъявляемые зубьям шестерен. Термическая обработка заготовок. Контроль качества цементованных деталей. Деформация зубчатых колес при термической обработке. Методы и средства контроля зубчатых колес. Поточная толкательная печь для цементации.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.01.2016Определение коэффициента полезного действия редуктора. Вычисление числа оборотов на ведомом валу, уточнение величины модуля зацепления, угла наклона, межосевого расстояния. Геометрические параметры зубчатых колес, расчет сил действующих в зацеплении.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 19.01.2022
