Описание прибора для построения профилей

ЗУБЬЕВ С ПОМОЩЬЮ ДОЛБЯКА

 

Прибор состоит из диска 2 и долбяка 3 (рисунок 8), которые смонтированы на общем основании 4. Верхняя часть диска, моделирующая заготовку зубчатого колеса и долбяк, выполняющий роль зуборезного инструмента, вращаются вокруг своих осей при нажатии на клавишу 8. Для согласования угловых подач заготовки и долбяка через их нижние диски переброшена бесконечная проволочная петля. На верхнем диске, диаметр которого несколько больше диаметра окружности заготовок нарезаемого колеса, закрепляют бумажную заготовку для вычерчивания профилей зубьев. Ее прижимают к диску прижимной накладкой 1 и фиксируют четырьмя иглами. Игла, расположенная в центре диска, является одновременно и центром бумажной заготовки.

Повернув с помощью клавиши долбяк и диск на один шаг, на бумажной заготовке обводят тонко отточенным твердым карандашом контур зубьев долбяка. Многократное повторение этой операции даст возможность получить профили нескольких зубьев. На зубьях долбяка нанесены риски 5, совпадающие с его делительной окружностью, а в средней части долбяка указаны основные параметры: модуль m, угол исходного контура и диаметр делительной окружности колеса.

Рисунок 8 - Схема прибора с долбяком

 

Вращением винта 7 исходный контур долбяка можно смещать относительно центра заготовки и вычерчивать профили зубьев колеса со смещением. Величина смещения измеряется по подвижной шкале 6. Если крайние риски на шкале и направляющих совпадают, то на бумажной заготовке можно вычертить зубья колеса без смещения. Перемещая долбяк от центра заготовки, получают зубья колеса с положительным смещением, а к центру – с отрицательным смещением. И в том и в другом случаях профили зубьев колес существенно изменяются. В этом можно убедиться, сравнив их основные размеры.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

 

1. Установить долбяк по отношению к диску так, чтобы крайние риски на подвижной шкале и направляющих совпали.

2. Укрепить на диске бумажную заготовку.

3. Повернуть с помощью клавиши долбяк и диск вокруг своих осей, обвести на бумажной заготовке контур зубьев долбяка. Эту операцию повторять до построения профиля двух-трех зубьев.

4. Вычислить коэффициент смещения x по формуле x = (17-z)/17 и определить величину смещения b = xm.

5. Переместить долбяк на величину смещения b = xm сначала от центра колеса, а затем к его центру в зависимости от того, зубья какого колеса необходимо вычертить, и обвести на бумажной заготовке два-три зуба колеса со смещением.

6. По формулам, приведенным в таблице протокола работы, определить геометрические размеры колес без смещения и со смещением и нанести их на предварительно снятую с диска бумажную заготовку. Вычертить окружности: делительные, основные, вершин и впадин.

7. Измерить толщину зубьев по указанным окружностям и сравнить с результатами вычислений.

8. Оформить протокол работы и приклеить к нему бумажную заготовку.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА О ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Цель лабораторной работы: изучить метод изготовления эвольвентных зубчатых колес способом огибания и влияние смещения режущего инструмента на геометрию зубьев колес с эвольвентным профилем.

2. Заданные величины:

- угол профиля α = 20˚;

- h_l = 2h a ^*m;

- h a ^* = 1;

- модуль долбяка m = m _(долб) ∙М = мм;

- диаметры делительных окружностей d = d ₁ = d ₂ = d ₃ = мм.

3. Справочные величины:

- cos α = cos 20˚ = 0,9397;

- tg α = tg 20˚ = 0,364;

- inv α = inv 20˚ = 0,0149.

4. Формулы для расчетов при коэффициенте смещения х = 0:

Число зубьев колеса z = d/m.

Диаметр основной окружности d _b = d cos α.

Диаметр окружности вершин d a₁ = d ₁ + 2h a ^*m.

Шаг p = πm.

Толщина зуба по делительной окружности S ₁ = p/2.

Толщина зуба по основной окружности S _b1 = d _b1 [(S ₁ /d ₁) + inv α].

Высота зуба h = (2h a ^* + c^* ) m.

 

5. Формулы для расчетов при коэффициенте смещения х ≠ 0:

Коэффициент смещения колес х ₂ = (17 - z)/17;

х ₃ = - х ₂.

Смещение рейки b ₂ = x ₂ m;

b ₃ = x ₃ m.

Диаметр окружности вершин d _α2,3 = m[z+2(h a ^*+x _2,3)].

Толщина зуба по делительной окружности S _2,3 = S ₁ + 2b _2,3 tg α.

Толщина зуба по основной окружности S _b2,3 = d _b2,3 [S _2,3 /d _2,3 + inv α].

Угол зацепления α _α2,3 = arcos (d _b2,3 /d _α2,3).

Инволюта угла зацепления (α _α2,3 в рад) inv α _α2,3 = tg α _α2,3 – α _α2,3.

Толщина зуба по окружности вершин

S _α2,3 = m cos α/cos α _α2,3 [π/2 + 2x _2,3 tg α + z(inv α – inv α _α2,3) ].

 

6. Таблица результатов обмера вычерченных зубьев колес

	х1 = 0	х2 > 0	х3 < 0
1. Толщина зуба по делительной окружности S, мм	S1 =	S2 =	S3 =
2. Толщина зуба по основной окружности Sb, мм	Sb1 =	Sb2 =	Sb3 =
3. Толщина зуба по окружности вершин Sα, мм	Sα1 =	Sα2 =	Sα3 =
4. Высота зуба h, мм	h1 =	h2 =	h3 =

 

7. Вывод.

 

 

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЁТА О ВЫПОЛНЕНИИ

ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

 

1. На чем основывается способ огибания при изготовлении зубчатых колес с эвольвентными профилями?

2. Какие движения задаются заготовке и режущему инструменту?

3. Чем определяется форма и размеры зуба обрабатываемого колеса?

4. Что называется исходным контуром?

5. Назовите параметры производящего контура инструмента.

6. Что понимается под смещением инструментальной рейки?

7. Чем вызвана необходимость смещать режущий инструмент относительно центра заготовки при нарезании зубчатых колес?

8. В чем заключается подрезание зубьев?

9. В чем заключается заострение зубьев?

10. Какая деталь лабораторной установки выполняет роль зуборезного инструмента? Роль заготовки?

11. Как связаны между собой модуль и шаг зацепления?

12. Для какой передачи угол зацепления w и угол исходного контура равны?

13. Как назначается коэффициент смещения зуборезного инструмента?

14. Как рассчитать диаметры основных окружностей, окружностей вершин и впадин колеса, нарезанных без смещения инструмента?

15. Какие параметры зубьев нужно измерять и вычислять в данной работе?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. – М.: Наука, 1975. – 640 с.

2. Левитская О.Н. Курс теории механизмов и машин / Н.И. Левитский, О.Н. Левитская. – М.: Наука, 1973. – 255 с.

3. Фролов К. В. Теория механизмов и машин / К.В. Фролов, С.А. Попов А.К. Мусатов; Под ред. К. В. Фролов. – М.: Высшая школа, 1987. – 496 с.: ил.

4. Скворцова Н.А.Построение профилей эвольвентных зубьев способом огибания / Н.А. Скворцова, В.В. Тарабарин; Под ред. Г.А. Тимофеева // Методические указания к лабораторной работе. – М.: МВТУ, 1986.

5. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Теория механизмов и машин» для студентов технических специальностей дневной и заочной форм обучения/Разраб. М.И. Калинин, Л.В.Зуева.- Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2005. - 15 с.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

 

Пример оформления круга с нарезанными зубьями колес

 

 

Заказ №____от «___»____________2010_____Тираж__________экз.

 

Изд-во СевНТУ