Построение профилей зубьев методом обкатки

Балтийский Государственный Технический Университет

им. Д.Ф. Устинова «ВОЕНМЕХ»

 

Лабораторная работа  № 3 по курсу ТММ

Построение профилей зубьев методом обкатки

                                             Преподаватель:      Лавров  В.Ю.

                                               Студент:                 Туркин А.И.

Группа:                    М-231

Санкт – Петербург

2005 год

Цель работы: имитация изготовления эвольвентного зубчатого колеса методом обкатки и устранение явления подреза зуба.

Принципиальная схема установки рис.1 :

Рис.1

Где:

1-диск

2- рейка

3- каретка

4- винт

5- рукоятка

6- клавиша

7- рукоятка

8- струна

Элементы реечного зацепления рис. 2:

Рис.2

Исходные данные:

m=13 мм              α=20⁰          d=156 мм

На первом этапе эмитируем изготовление зубчатого колеса со смещением инструмента равным нулю.

Построение выполняем на рис.2 а, по построению наблюдается явление подреза зуба.

Проверим условие наличия подреза

z≥z_min

Число зубьев на изготавливаемом колесе:

Z=d/m=156/13=12

При изготовлении колеса без смещения минимальное количество зубьев:

z_min=2h_a^*/sin²a_t=2*1/0.117=17

Таким образом условие отсутствие подреза зубьев не выполняется, минимальное число зубьев на колесе при изготовлении его со смещением инструмента:

Формула показывает, что положительное (x>0) смещение позволяет уменьшить z_min.

х- коэффициент смещения.

Определим такой коэффициент смещения который устранил бы подрез зуба в данном случае.

x= h_a^*- z_min./2 sin²a_t=1-12/2*0.117=0.298

Величина смещения рамки равна:

mx=0.298*13=3.87

Построение профиля зубьев с найденным смещением выполнены на рис.2 б.

Явление подреза устранено.

Диаметры характерных окружностей зубчатого колеса.

d=156

d_в=dcosa_t=156*cos20⁰=148,3

d_a=d+2m(h^*+x)=156+2*13(1+0,29)=189,6 мм (со смещением)

d_a= d+2m(h^*+x)=156+2*13(1+0)=182 мм    (без смещения)

d_f= d-2m(h^*+c^*+x)= 156-2*13(1+0,25+0,29)=115,9 (со смещением)

d_f= d-2m(h^*+c^*+x)=156-2*13(1+0,25)=123,5 (без смещения)

где x=xm/m=0,29 – коэффициент смещения инструмента.

С^*=0,25 – осевой зазор.

Ширина вершины зуба составляет 16 мм то есть наблюдается явление заострения зуба и следовательно найденное смещение инструмента недопустимо велико.

В данном случае требуется увеличение числа зубьев на колесе.

Выводы по работе:

1.  Методом обкатки изготовление колес с эвольвентным профилем зуба, при недопустимо малом числе зубьев на колесе наблюдается явление подреза зуба.

2.  Явление подреза можно устранить или увеличив число зубьев на колесе или уменьшением минимально допустимого числа зубьев путем изготовления колеса с положительным смещением инструмента.

3.  Величина положительного смещения ограничена явлением заострения инструмента.