Лабораторная работа
Распознавание элементов прямозубых цилиндрических
зубчатых передач
Цель работы:
Практическое освоение методов распознавания основных параметров зубчатых цилиндрических передач.
Общие сведения о методах распознавания элементов зубчатых
цилиндрических передач
При составлении чертежей запасных частей к импортному и отечественному оборудованию требуется определить основные параметры зубчатых передач.
В связи с тем, что зубья шестерен в процессе эксплуатации утрачивают свою первоначальную форму, точное распознавание параметров зубчатой пары, нередко оказывается затруднительным, иногда и вовсе невозможным.
Эта задача осложняется еще и тем, что в зависимости от фирмы-изготовителя оборудования могут значительно отличаться стандартные параметры зацепления. Так, например, угол зацепления может быть равен , 15, 16, , 20, 25°. Значительно отличаются в различных системах коэффициент высоты зуба, радиус закругления ножки зуба и т.д. В машиностроительной практике России и ряда европейских стран основной величиной, характеризующей зубчатую передачу, является ее модуль - ; в то же время в США, например, для характеристики зацепления используют величину, обратную модулю - диаметральный питч соответствующий числу зубьев, приходящихся на 1 дюйм диаметра делительной окружности. Между питчем и модулем существует зависимость . Следует отметить, что, например, в США наряду со стандартными системами распространены системы зацепления, разработанные отдельными фирмами, в частности системы фирмы "Феллоу", в которых применяется "дробные питчи".
На чертежах колес, спроектированных по этой системе, питч обозначается в виде дроби, например, 3/4, причем шаг и толщина зуба рассчитываются по питчу, указанному в числителе, а высотные размеры - по питчу, указанному в знаменателе.Указанный питч можно представить в метрических модулях следующим образом: 8,47/6,35.
Сказанное выше, особенно при отсутствии соответствующего оборудования и режущего инструмента, вынуждает прибегать к проектированию новых зубчатых пар по заданному межцентровому расстоянию и известному числу зубьев.
Основными параметрами, подлежащими распознаванию, является модуль, угол исходного контура, высотные пропорции зуба, коэффициенты смещения (коррекции). Зная эти параметры можно определить остальные размеры зубчатых колес.
Наиболее простым и надежным способом распознавания модуля и угла зацепления является способ прокатывания зубчатого колеса по шаблону-рейке. В качестве такого шаблона могут быть использованы как специально-изготовленные рейки, так и зуборезный инструмент, например, долбяки, гребенка и т.д., а так же шестерни с известными параметрами. При отсутствии шаблонов-реек можно измерить шаг зубьев с помощью специального прибора или штангенциркуля. В этом случае производят замер через зубьев, так как это делается при измерении длины общей нормали шаговой скобой (см. [I], табл. IУ-15, IУ-16). После этого производят замер охватывая губками на один зуб меньше. Разность между первым и вторым размером равна величине основного шага. По величине основного шага определяется модуль зацепления:
, (1.1)
затем пользуясь таблицами ([I], таблица IУ-4) уточняют модуль зацепления и угол основной рейки.
Для определения остальных параметров пары необходимо тщательно измерить межцентровое расстояние , наружные диаметра , и сосчитать число зубьев колес и .
Прямозубые колеса без коррекции
Установив угол и модуль зацепления необходимо определить не является ли данная пара корригированной. Для этого следует определить модуль по формулам:
, (1.2)
, (1.3)
где , - соответственно наружные диаметры шестерни и колеса; , - число зубьев шестерни и колеса.
/Тут и далее верхний знак относится к наружному зацеплению, а нижний – к внутреннему/.
Если по обеим формулам получается одно и тоже значение, то зубчатая пара является некоррегированной с коэффициентом высоты .
При этом межосевое расстояние должно соответствовать формуле:
, (1.4)
Для пар с укороченным зубом, следует пользоваться вместо формул (1.2) и (1.3) формулами:
, (1.5)
, (1.6)
где - коэффициент высоты зуба.
Прямозубые колеса с высотной корректней
Если межцентровое расстояние, удовлетворяет формуле (1.4), а величина модуля, определяемая по формулам (1.2), (1.3) или (1.5), (1.6) получается различной, причем по одной формуле больше, а по другой меньше стандартного значения, то пара имеет высотную коррекцию, коэффициент смещения которой находят следующим образом:
сначала находят коэффициент высоты
, (1.7)
а затем – коэффициент коррекции :
, (1.8)
. (1.9)
Прямозубые колеса с угловой коррекцией
Если межцентровое расстояние больше определенного по формуле (1.4), то пара имеет положительную угловую коррекцию, если же оно меньше полученного по формуле (1.4), то пара имеет отрицательную угловую коррекцию.
Для передач с угловой коррекцией можно при распознавании её элементов применять следующий порядок расчета:
- Определить коэффициент изменения межцентрового расстояния:
, (1.10)
где - измеренное межцентровое расстояние.
- Определить коэффициент обратного сдвига:
, (1.11)
- коэффициент определяемый по таблице 1.1, в зависимости от .
- Определяется коэффициент высоты головки зуба:
. (1.12)
4.Определить суммарный коэффициент коррекции пары:
. (1.13)
- Определить коэффициенты коррекции шестерни и колеса
. (1.14)
.
Таблица 1.1 – Значение коэффициента
|
Коэффициент |
Угол основной рейки в градусах |
||||
|
14/5 |
15 |
17,5 |
20 |
25 |
|
|
-0,025 |
- |
- |
0,0036 |
0,0026 |
0,0015 |
|
-0,020 |
- |
- |
0,0022 |
0,0016 |
0,0010 |
|
-0,015 |
0,0018 |
0,0018 |
0,0012 |
0,0009 |
0,0005 |
|
-0,010 |
0,0008 |
0,0008 |
0,0005 |
0,0004 |
0,0002 |
|
-0,005 |
0,0002 |
0,0002 |
0,0001 |
0,0001 |
0,0000 |
|
0,005 |
0,0002 |
0,0002 |
0,0001 |
0,0001 |
0,0000 |
|
0,010 |
0,0007 |
0,0006 |
0,0005 |
0,0004 |
0,0002 |
|
0,015 |
0,0015 |
0,0014 |
0,0011 |
0,0008 |
0,0005 |
|
0,020 |
0,0027 |
0,0025 |
0,0018 |
0,0014 |
0,0009 |
|
0,025 |
0,0041 |
0,0039 |
0,0028 |
0,0021 |
0,0013 |
|
0,030 |
0,0058 |
0,0054 |
0,0040 |
0,0030 |
0,0019 |
|
0,035 |
0,0077 |
0,0073 |
0,0054 |
0,0042 |
0,0026 |
|
0,040 |
0,0099 |
0,0093 |
0,0070 |
0,0053 |
0,0033 |
|
0,045 |
0,0123 |
0,0116 |
0,0087 |
0,0068 |
0,0042 |
|
0,050 |
0,0150 |
0,0141 |
0,0106 |
0,0081 |
0,0051 |
|
0,060 |
0,0209 |
0,0195 |
0,0148 |
0,0115 |
0,0072 |
|
0,070 |
0,0274 |
0,0260 |
0,0192 |
0,0151 |
0,0097 |
|
0,080 |
0,0348 |
0,0327 |
0,0249 |
0,0192 |
0,0124 |
|
0,090 |
0,0429 |
0,0404 |
0,0308 |
0,0240 |
0,0154 |
|
0,100 |
0,0516 |
0,0486 |
0,0371 |
0,0289 |
0,0187 |
Примечание: промежуточные значения находятся квадратичной интерполяцией с точностью до четвертого знака после запятой.
Порядок выполнения работы
- Произвести прокатывание шестерен по зуборезному инструменту реечного типа (червячной фрезе гребёнке или долбяку) и установить модуль, угол зацепления и коэффициент высоты зуба передачи.
- Замерить наружные диаметры шестерни, колеса и межцентровое расстояние. Установить подвергалось ли зацепление коррегированию. Определить тип коррегирования.
- Определить коэффициенты коррекции.
- Рассчитать основные размеры шестерни и колеса.
Практическая часть
, мм,
, мм,
мм, мм,
Модуль зацепления определяем по формуле (1.1):
m = 15 /3,14=4,7 мм,
Установив угол и модуль зацепления необходимо определить не является ли данная пара корригированной. Для этого следует определить модуль по формулам (1.2), (1.3):
мм,
мм,
Межосевое расстояние d, должно соответствовать формуле (1.4):
мм,
Межцентровое расстояние а меньше полученного по формуле (1.4), следовательно пара имеет отрицательную угловую коррекцию.
коэффициент изменения межцентрового расстояния;
,
коэффициент обратного сдвига
Коэффициент высоты головки зуба:
Суммарный коэффициент коррекции пары:
Коэффициенты коррекции шестерни и колеса
,
Скачать: