Тема 2.5. Обработка зубчатых поверхностей

Назначение и виды зубчатых передач.

Зубчатые передачи различают:

1. Силовые – передающие большие и переменные крутящие моменты и частоты вращения (станки, трактора, машины, механизмы и др.)

2. Ходовые – передающие небольшие крутящие моменты (приборы, аппараты, часы, индикаторы и т.п.)

и)

Зубчатые передачи делят на:

1. Цилиндрические (прямозубые /а), г)/, косозубые /б)/ и шевронные /в)/) – передают вращение между параллельными валами (осями).

Цилиндрическими винтовыми (косозубыми) передачами /ж)/ можно также передать вращение на скрещивающий вал (ось), при этом шестерня является своеобразным многозаходным червяком.

Прямозубые колеса проще в изготовлении, но хуже по механическим характеристикам и плавности работы.

Косозубые колеса работают более плавно, но дают дополнительную осевую нагрузку.

Шевронные колеса очень трудоемки в изготовлении, но долговечны и выдерживают высокие нагрузки – применяются редко.

2. Конические (прямозубые /д)/ и винтовые/гипоидные /е)/) – передают вращение между пересекающимися валами (осями) под любым углом.

3. Червячные /и)/– только со скрещивающимися валами, при этом движение передается только от червяка на червячное колесо.

4. Реечные /з)/– преобразуют вращательное движение в прямолинейное (поступательное) или наоборот.

5. Смешанные – комбинации разных передач.

Основные методы получения зубчатых цилиндрических колес.

Зубчатые колеса аналогично резьбам классифицируют по степеням точности – их 12 (в порядке убывания точности).

В отношении инструмента различают два метода зубообработки: копирования и обкатки.

По методу копирования впадины формируются профилем инструмента.

Фрезерование дисковыми или концевыми модульными фрезами на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках, где после нарезания одной впадины заготовку поворачивают делительным механизмом (головкой) на следующую впадину.

По этому же принципу ведут зубошлифовку профильными дисковыми кругами.

В массовом производстве применяют зубодолбежные резцовые головки, которые обеспечивают высокую производительность, но низкое качество, поэтому их используют для предварительной обработки.

Этим методом как наружных, так и внутренних зубьев производят протягивание и даже штамповку (механические часы).

При методе обкатки всегда присутствует воображаемое зубчатое соединение, при этом одно колесо (или рейка) из пары всегда является инструментом.

Фрезерование червячной фрезой очень популярно и ведется на универсальных зубофрезерных станках (с вертикальной или горизонтальной осями вращения заготовки), при этом обязательно учитывается угол подъема канавки фрезы. Обычно при модуле m < 2,5 зубья обрабатывают за один проход, при больших модулях – за два и более с условием, что глубина зубофрезерования последующего прохода должна составлять 25 – 30 % от предыдущего.

Повышение производительности труда достигают используя твердосплавную режущую часть и больший диаметр фрезы (увеличение стойкости инструмента), а также увеличения числа одновременно нарезаемых колес.

Долбление производят на зубодолбежных станках зуборезным долбяком (чашечным, дисковым, хвостовым). За один проход нарезают зубья с модулем m < 2 мм, за два – с 2 < m < 4 мм, за три прохода – с m > 4 мм.

Зубодолбление является самой популярной зубообработкой внутренних венцов и единственной в блочных шестернях меньшего диаметра (когда ограничен выход инструмента).

Строгание уступает зубофрезерованию и зубодолблению по производительности, процесс аналогичен зубодолблению, только инструментом является гребенка (рейка).

Обработка венцов осуществляется на станках с вертикальной и горизонтальной осями вращения заготовки. На станках последнего типа обрабатывают также шевронные (неразрывные) зубья.

Точение воспроизводит зацепление пары винтовых колес (на скрещенных осях); инструмент – многорезцовое цилиндрическое колесо (напоминает долбяк).

Производительность зуботочения в 2 – 4 раза выше, чем у однозаходной червячной фрезы.

Накатывание зубчатых поверхностей (пластическая деформация) имеет большие преимущества перед резанием — повышается производительность в 5 – 30 раз, увеличивается износостойкость и прочность зубьев, а также коэффициент использования металла.

Различают накатывание:

1. Горячее – для венцов с модулем m > 2 мм, заготовка предварительно нагревается до 1000 - 1200˚С за 20 – 30 сек до накатывания.

2. Холодное – для венцов с модулем m < 2 мм.

3. Комбинированное (средние модули): вначале горячее (основная пластическая деформация), окончательно – холодная (профилирование).

Холодное накатывание осуществляют с продольной подачей, а горячее – и с радиальной.

Штучное время накатки – 0,5 – 2 мин для модулей 2 – 5 мм.

Обработка закруглений (фасок) зубьев цилиндрических колес выполняют в подвижных шестернях для лучшего (быстрого) их переключения на другую пару (коробки скоростей).

Эту операцию проводят конусными и дисковыми фасонными фрезами, вращающимися металлическими щетками, абразивными кругами и др. на универсальных или специальных станках.

Зубоотделочная обработка.

Шевингование – чистовая обработка зубьев незакаленных зубчатых колес (с твердостью до 40 HRC (по Роквеллу)).

Инструмент – шевер (дисковый, реечный, червячный) имеет насеченную эвольвенту, снимающую стружку толщиной 0,05 – 0,1 мм за счет скольжения (скобления) профилей пары.

Шевинговальные станки бывают с горизонтальной и вертикальной (для больших колес) осями вращения заготовки. Шевингуют как наружные, так и внутренние венцы.

Шлифование – наиболее надежный метод обработки закаленных колес, обеспечивает высокое качество и ведется на зубошлифовальных (универсальных и высокоточных) станках, хотя производительность их невысока.

Инструмент – профилированные круги (по методу копирования), или два тарельчатых круга, образующих боковые стороны воображаемой рейки, или червячные шлифовальные круги /более производительно/ (по методу обкатки).

Хонингование применяют для чистовой отделки зубьев закаленных колес внешнего и внутреннего зацепления, осуществляется на зубохонинговальных станках.

Инструмент – хон (стальная ступица с абразивным прямо- или косозубым венцом).

Частота вращения 1800 – 2000 об/мин. и скорость подачи (стола) 180 – 210 мм/мин.

Время хонингования зубчатого колеса 0,5 – 1 мин.

Обкатка зубьев осуществляется разными способами:

1. Притирка – искусственное изнашивание рабочей поверхности зубьев притирами с применением абразивной пасты.

2. Приработка – притирание пары зубчатых колес без притира.

3. Прикатка – зацепление с эталонным колесом.

Нормирование зуборезных работ.

Нормирование ведут исходя из вида зубонарезания и особенностей кинематики станков.

Особенности нормативов времени для зуборезных станков:

1. Определяются видом приспособления, временем установки и снятия детали и их количеством.

2. Т_отл (время на отдых и личные надобности) принимают равным 4% от Т_оп (оперативное время) назависимо от типа станка.

3. Т_пз (подготовительно-заключительное время) принимают присущее конкретному виду зубообработки.

Дата добавления: 2014-03-04; просмотров: 724; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!