1
Изобретение относится к спосоОам механической обработки деталей, а именно к
способам нарезания зубчатых колес.
Известен способ нарезания зубчатых колес
обкаткой круглым долбяком, при котором оси долбяка и зубчатого колеса устанавливают
под углом скрещивания, придают им вращение вокруг этих осей и производят
подачу зубчатого колеса вдоль его зубьев 1.
Недостатком способа является невозможность обработки зубчатых колес с винтовыми
зубьями, расположенными на сфере с постоянным нормальным щагом.
Цель изобретения - обеспечение обработки зубчатых колес со сферической делительной
поверхностью при постоянном нормальном шаге винтовых зубьев.
Поставленная цель достигается тем, что зубчатое колесо устанавливают так,
чтобы центр сферической делительной поверхности был размещен в плоскости, проходящей
через режущие кромки круглого долбяка, а подачу зубчатого колеса производят
путем поворота вокруг оси, проходящей через центр сферической делительной
поверхности, перпендикулярно оси аубчато .го колеса и линии, соединяющей центр
этой поверхности с точкой пересечения плоскости , проходящей через режущие кромки
долбяка, с его осью, причем угол скрещивания и угловую скорость вращения зубчатого
колеса вокруг его оси изменяют по зйвисимостям:
cosKo y arccos -,
Z,
о/.
М,
где у - угол скрещивания осей долбяка
и зубчатого колеса;
Кд - угол наклона винтовой линии зуба зубчатого колеса на экваторе
сферической делительной поверхности;
1 - угол поворота зубчатого колеса
вокруг оси, проходящей через центр сферической делительной поверхности , перпендикулярно оси
зубчатого колеса и линии, соединяющей центр этой поверхности с точкой пересечения плоскости,
проходящей через режущие кромки долбяка, с его осью;
с«/1:, -угловые скорости вращения долбяка и зубчатого колеса вокруг их осей;
Z2,Z. зубьев зубчатого колеса и
круглого долбяка; .t- -время обработки.
На фиг. 1 изображена общая схема способа; на фиг. 2 и 3 - ее проекции; на
фиг. 4 - сферическая делительная поверхность зубчатого колеса.
Ось О|-Oi круглого долбяка 1 составляет с осью Оа-Ог зубчатого колеса 2
угол Y . являющийся углом скрещивания. Зубчатое колесо 2 имеет сферическую делительную
поверхность А и винтовые зубья 3, имеющие постоянный нормальный щаг ав.
На экваторе cd сферической делительной поверхности А угол наклона винтовой линии ei зуба равен КоЦентр
g сферической делительной поверхности размещен в плоскости Б , проходящей
через режущие кромки 4 круглого долбяка 1.
Ось Оз-Оз проходит через центр g
сферической делительной поверхности перпендикулярно оси и линии hi. Эта
линия соединяет центр g с точкой 1 пересечения плоскости Б с осью Oi-Oi. Зубчатое
колесо повернуто вокруг оси на угол поворота .
Способ осуществляют следующим образом .
Путем радиального сближения круглого
долбяка с зубчатым колесом устанавливается требуемая глубина резания. Выставляется
начальный угол скрещ,иБания.
Включается синхронное вращение круглого
долбяка и зубчатого колеса вокруг осей Oi-О и Ог-Оа с передаточным отнощением
Скорость, вращения долбяка выбирается исходя из условия обеспечения требуемой скорости резания.
Одновременно с включением приводов вращения долбяка и зубчатого колеса включается
привод подачи S, обеспечивающий равномерное вращение зубчатого колеса на
угол вокруг оси Оз-Оз. Кроме того, производится доворот вокруг оси Ог-Oz в
в соответствии с зависимостью
d М eitcosy
И изменяется угол скрещивания за счет поворота долбяка в соответствии с зависимостью ..Qs
у - arctos
С05
При этом зубчатое колесо вращается вокруг оси Ог-Оз со скоростью
Ztdt, tgy
tJ, CJ
2 dt cos
В приведенных зависимостях у - угол скрещивания осей долбяка и зубчатого колеса;
Ко угол наклона винтовой линии зуба зубчатого колеса на экваторе
сферической делительной поверхности;
- угол поворота зубчатого колёса
вокруг оси, проходящей через
центр сферической делительной
поверхности, перпендикулярно оси и линии, соединяющей центр этой поверхности с точкой пересечения
, проходящей через режущие кромки долбяка, с его осью; угловые скорости вращения долбяка
и зубчатого колеса вокруг их осей;
Z;jj2, -число зубьев зубчатого колеса и
долбяка;
t - время обработки. Доворот зубчатого колеса 2 вокруг оси
Ог-Оз может осуществляться, например, от цепи станка, включающей дифференциал
и некруглые зубчатые передачи. Изменение угла скрещивания - от цепи, содержащей
цилиндрические, конические и некруглые зубчатые колеса. Выбором чисел зубьев зубчатых
колес с подбором формы начальных поверхностей некруглых зубчатых колес обес5
печивается требуемое соотнощение между скоростями вращения звеньев, в том числе
и изменение угла скрещивания у.
При вращении долбяка вокруг оси Oi-О)
и зубчатого колеса вокруг оси Ог-Ог nj3oисходит обкат зубьев. При- довороте зубчатого
колеса вокруг оси Oz-Ог и ее повороте вокруг оси Оз-Oj производится формирование
зубьев на всей длине.
Требуемый нормальный профиль зубьев
определяется формой зубьев круглого дол5 бяка и может быть, например, эвольвентным, круговым и т. п.
Применение предлагаемого способа позволяет обрабатываться с высокой производительностью
, свойственной методам обката, зубчатые колеса с .винтовыми зубьями, рас°
положенными на сфере с -постоянным нормальным щагом.
Такие зубчатые колеса обеспечивают сопряжение двух сферических колес с постоянным
передаточным отнощением при любом 5 угле скрещивания. Кроме того, предлагаемый
способ позволяет обрабатывать зубчатые колеса для шаро-винтовых передач, используемых
в вариаторах и других устройствах.
Формула изобретения
Способ нарезания зубчатых колес обкаткой круглым долбяком, при котором оси
долбяка и зубчатого колеса устанавливают под углом скрещивания, сообщают им вращение
вокруг этих осей и производят подачу зубчатого колеса вдоль его зубьев, отличающийся
тем, что, с целью обработки зубчатых колес со сферической делительной
поверхностью при постоянном нормальном шаге винтовых зубьев, зубчатое колесо устанавливают
так, чтобы центр сферической делительной поверхности бы-л размещен в
плоскости, проходящей через режущие кромки круглого долбяка, а подачу зубчатого
колеса производят путем поворота вокруг оси, проходящей через центр сферической
делительной поверхности, перпендикулярно оси зубчатого колеса и линии, соединяющей
центр этой поверхности с точкой пересечения плоскости, проходящей через режущие
кромки долбяка, с его осью, причем угол скрещивания и угловую скорость вращения
зубчатого колеса вокруг его оси изменяют по зависимостям
COS Ко
У arccos
cosf dIS tgy
dt
cir cos
угол скрещивания осей долбяка и зубчатого колеса;
К0-угол наклона винтовой линии зуба зубчатого колеса на экваторе сферической делительной поверхности;
-угол поворота зубчатого колеса вокруг оси, проходящей через центр сферической делительной поверхности
, перпендикулярно оси зубчатого колеса и линии, соединяющей центр этой поверхности с точкой
пересечения плоскости, проходящей через режущие кромки долбяка , с его осью;
w,,cJ2-угловые скорости вращения долбяка и зубчатого колеса вокруг кх осей;
-числа зубьев, зубчатого колеса и
круглого долбяка; t -время обработки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР 379342, кл. В 23 F 5/12, 1971.