Способ нарезания червячного колеса

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиРеспублик 952480(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 051180 (21) 3000999/25-08с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 230832. Бюллетень М 31Дата опубликования описания 230882 1511 М Кп 3 В 23 Г 11/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА Изобретение относится к обработке зубчатых колес и в частности червячных колес передач с локализованным пятном контактаИзвестен способ изготовления червячных колес передач с локализованным пятном контакта, по которому червяк изготавливают эвольвентным, а нарезание зубьев червячного колеса выполняют цилиндрической червячной фрезой увеливенных в сравнении с червяком диаметральных размеров. Шаг фреэы равен шагу витка червяка, профили ее зубьев выполнены по форме сечения эвольвентной винтовой поверхности. Толщина зубьев фреэы меньше, чем толщина витка червяка. Нареэа-, ние выполняют за два прохода фрезы при положении относительно колеса в каждом из проходов ином, чем положение червяка в передаче, и период - ческой корректировке этого положения после лереточек зубьев. По мере переточек зубьев фрезы угол между ее осью и осью колеса не изменяют, а уменьшают лишь межосевое расстояние и величину смещения фреэы от межосевого перпендикуляра. Это обеспечивает сохранение постоянного передаточного отношения в червячнойпередаче 1 1 .Недостаток этого способа состоитв том, что по мере последовательныхпереточек. зубьев фрезы, уменьшающихее диаметральные размеры, и корректировке ее положения форма поверхностизуба колеса постепенно приближаетсяк форме поверхности зуба обыкновенной и нелокализованной червячной передачи, т.е. уменьшается расчетная степень локализации контакта. Это повышает чувствительность передачи кразного рода погрешностям, что при водит к нестабильности положения начального контакта, а в итоге - к нестабильности эксплуатационных свойствизготавливаемых червячных передач.Целью изобретения является снижение погрешностей колеса тосле перето-,чек фрезы и повышение точности локализованного контакта в червячной передаче.Поставленная цель достигается тЪи, 25 что после первого прохода переворачивают колесо, производят его доворотдо требуемой толщины зубаи выполняют второй проход, при котором :арезают противоположые стороны зубьев,после переточек фрезу, которуо выполг ЭЭ асес а,Х о, Мс няют конической смещают в осевом направлении к вершине ее конуса на величинуь= - сЛс- к причем параметры фреэы, ее межосевое расстояние, межосевой угол и смещение ,от средней плоскости колеса определяют уо формуламгв 61 и 761ъьп в 1 и(у + г-цвп 3 в-ц - фЗ:)а 6-аиЕКсоччи Х Ми.ЕсЕ:си ссо 5 Г);а Р Ми Х сов смМмхсозч+ кечи х х1 -Е 6= сбзЕМи х+Ми Х,созХМиЧ, Е = Бали 7.,С 05 Е .Сов 1,1 и 161 иМ , Г = сж , созх -ью 6 Ь з 1 пМ,величина смещения фрезы восевом направлении;величина уменьшения диаметральных размеров Фрезыпосле переточки;- угол конуса фрезы;- радиус основного цилиндра :и основной угол подъемалинии витка эвольвентнойвинтовой поверхности Фрезы; - радиус основного цилиндраи основной угол подъемалинии витка эвольвентнойвинтовой поверхности червяка;"межосевое расстояние фрезыи обрабатываемого колеса;межосевой угол Фрезы и обрабатываемого колеса;смещение фрезы от среднейплоскости обрабатываемогоколеса по направлении егооси;- расстояние и угол между осями червяка и колеса в передаче 1- радиус и угол, определяющие положение центра пятнаконтакта на зубе колеса относительно оси,червяка иего средней осевой плоскости,К - расстояние от средней торцовой плоскости червяка долинии межосевого перпендикуляра а7 и аи, - угол и расстояние междуосями фрезы и червяка, рассматриваемыми совместно от-.носительно колеса; На фиг.1 показана коническая червячная Фреза; на фиг.2 - вид по оси фрезы; на Фиг,3 - сечение А-Р, на фиг.2; на фиг.4 - сечение производящей эвольвентной винтовой поверхности червячной Фрезы; на Фиг.5схематическая развертка на плоскостьпрофилей зубьев фрезы; на фиг,бсхематическое изображение взаимногоположения осей червяка и фрезы ртносительно червячного колеса; на Фиге 7положение червячной фрезы и червяка,вид по направлению перпендикуляра й;на Фиг.8 - вид по оси червяка; наФиг.9 - одно из возможных положенийпятна контакта на зубе червячного колеса, характеризуемое углом 9 ирадиусом г ; на Фиг.10 - положсениефреэы относительно колеса; на Фиг.11вид по направлению межосевого перпендикуляра а ; на Фиг.12 - вид после осевого сдвига фрезы; на фиг.13.положение Фреэы относительно колесав сечении Б-Б фиг.8.Конической червячной фреэой 1с углом конуса о и увеличенных в срав.25 некии с червяком 2 диаметральныхразмеров производят нарезания зубьевчервячного колеса 3.Боковые поверхности витка червяка 2 выполнены эвольвентными. ЗО Расчетный шаг р витка фрезы 1,измеренный в плоскости, касательнойк основному цилиндру В, по направлению образующей конуса фреэы, принимают равным шагу витка червяка 235 Профили зубьев (а-а, в-в и др.),фрезы 1 выполняют по Форме различ 1. ных участков сечения обыкновеннойпроизводящей эвольвентной винтовойповерхности С.Эта поверхность ограничена нецилиндрами, как обычно, а конусамивершин и впадин зубьев Фрезы. Ее сечение плоскостьи, касательной косновному цилиндру Б, проходит через прямолинейную образующую, т.е.дает основные прямолинейные профили, равноудаленные друг от другана шаглибо Р . Поэтому, несмотря на коническую Форму и геременнукФорму профилей О-а , б и лр.зубьев фреза обладает постоянным расчетным шагом в сечении, касательномк основному цилиндру.Шаг Р производящей поверхностиС, измеренный как и для любой винто вой поверхности, по направлению ееоси 00, рассчитывают по формулеРсоЧв)- вп ьп Производящая эвольвентная винтовая поверхность С, формирующая поверхности О зубьев колеса, относится лишь к одной иэ двух противоположных сторон витка зубьев Фрезы, обращенной к вершиые либо к основании ее кону 952480са, В рассматриваемом примере - это сторона, обращенная к вершине конуса.Про.тивоположная сторона,т.е, сторона Е,является нерабочей, Форма. поверхности Е может быть выбрана, например изусловия наиболее простого изготовления либо любого другого условия, исключающего вероятность подреза поверхностей зубьев колеса, сформированных производящей поверхностью С. Вчастности, толщины зубьев Фрезь 1 на ее 10.делительном конусе должны быть меньшими толщины витка червяка на егоделительном диаметре.Если в качестве производящей при=нимают сторону витка зубьев Фрезы,обращенную к вершине ее конуса, т,е.15как в рассматриваемом примере, тов приведенных расчетных зависимостяхпри угле с берут знак минус. Еслиже в качестве производящей принимаютсторону, обращенную к основанию конуса, при угле о берут знак плюс.Положение зуба на витке Фрезысогласно с положением производящейповерхности: если. производящая поверхность обращена к вершине конуса, то передняя грань Г зуба фреэытакже должна быть обращена по направлению витка к вершине конуса Фрезы. Если же производящая поверхностьобращена к основанию конуса, то перед няя грань зуба также должна бытьобращена по направлению витка к основанию конуса Фрезы,Для обработки зубьев колеса 3фрезу 1 устанавливают в положение, 35которое характеризуется расстояниемаи и углом 1 и между осями 00 и 00фрезы 1 и червяка 2 (фиг.б), Вначенич аи и и рассчитывают ао формулам, 40,си 1 э" фХИ=1TэьпПри выполнении первого прохода одна сторона зубьев колеса формирует ся окончательно, а вторая - предварительно. Чтобы окончательно сформировать вторую сторону, выполняют второй проход. Для этого, не изменяя значений Хск Ь 1после первого прохода отводят Фреэу в нерабочую зону, переворачивают колесо 3, выс. тавляют его доворотом на некоторыйугол вокруг оси О,; 0,1 для получения требуемой толщины зуба и производят повторную подачу врезания;Фрезы до 55 межосевого расстояния аО. Значенйе угла доворота определяют, например, путем гробного нарезания и замерами получаемой толщины зуба колеса.После затупления зубьев Фреэы и изпереточек выполняют компенсирукщий изменение ее диаметральных размеров сдвиг Ь Фреэи вдоль оси 00 по направлению к вершине ее конуса. По сравнению с известным способ позволяет повысить точность локализованного контакта, т,е. сохраняются неизменными степень отвода поверхностей червячной передачи и положение пятна контакта при обработке не только новой фрезой; но и Фрезой многократно перетачиваемой. Формула изобретения1. Способ нарезания червячного ко леса передачи с локализованным пятном контакта, содержащей эвольвентный червяк, червячной Фрезой увеличенных в сравнении с червяком диаметральнкх размеров и с профилями зубьев, выполненными по форме сечения производящей эвольвентнрй винтовой поверхности, за два прохода при положении оси. Фрезы относительноколеса ином, чем в передаче с использованием переточек фреэы после ее рзноса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения погрешностей колеса и повышения точности локализованного контакта, при первом проходе нарезают одцн иэ профилей зубьев червячного колеса, после чего колесо переворачивают на 180 ф вокруг Оси, перпендикулярной к оси его вращения, и производят его поворот, затем выполняют второй проход, при котором нарезают противоположные профили зубьев, причем Фрезу выполняют конической, а ее геометрические параметры и параметры положения ее оси - межОсевое расстояние, межосевой угол и смещение от средней плоскости колеса определяют по формулам" 51 н Еисо 5 Б+со 5 251 И 151 нЧР= СО 5 Е,СО 5 7-МИ;Г 51 И 151 ИЧ9=СИ-Ми 0"Ь 1)о ) -МСГдЕ е гРаДиУс ОсНОвнО 1 О ЦИЛИДВр 8 н ра и оснвной уголподъема витка производящей эвольвентной винтовой поверхности фреэы;1 э - радиуС Основного Цилиндра и основной угол подъема линии витка эвольвентной винтовой поверхностичервяка;О - межосевое расстояние Фреэы и обрабатываемого колеса;с - межосевой угол фреэы иобрабатываемого колесамигс ус -смещение фрезы от сред-,ней плоскости колеса понаправлению его оси;угол конуса фреэы;расстояние и угол междуосями червяка и колесав передаче;радиус и угол, определяющие положение центрапятна контакта на зубеколеса относительнооси червяка и его средней осевой плоскости;расстояние от среднейторцовой плоскости червяка до линии межосевого перпендикуляра а;угол и расстояние междуосями фреэы и червяка,рассматриваемыми совместно относительно ко-леса.2. Способ по п.1, о т л и ч а .ющ и и с я тем, что фрезу послепереточек смещают вдоль оси в направлении вершины ее конуса на величинуЬ= -аЭсЬ -,сгде Ь - величина смещения фрезы в 10 осевом направлении;ЬР- величина уменьшения диаметральнык размеров фрезыпосле переточки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2768808,кл. В 23 Г 11/00,1979.952480 фиг. О ВНИИПИ Заказ 6146/19 .Тираж 1153 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектна