Построение профиля зуба колеса, изготовляемого реечным инструментом

Профиль зуба колеса образуется как огибающая ряда положений исходного производящего контура реечного ин струмента в станочном зацеплении. Такое образование профиля отражает реальный процесс изготовления колеса на станке. При этом эвольвентная часть профиля зуба образуется прямолинейной частью реечного производящего исход ного контура, а переходная кривая профиля зуба - закругленным участком.

Схему станочного зацепления (см. рис. 2) рекомендуется строить следующим образом:

1. Проводят делительную d₁=d_W₀₁ и основную d_b₁ окружности, а также окружности вершин d_a₁, и впадин d_f₁.

2. Откладывают от делительной окружности (с учетом знака) выбранное в результате анализа смещение x₁т и проводят делительную прямую исходного производящего контура реечного инструмента. На рис. 2 эта прямая проходит выше делительной окружности колеса, что соответствует положительному смещению инструмента x₁т. На расстоянии h^*_a т вверх и вниз от делительной прямой проводят прямые граничных точек, а на расстоянии (h^*_a т + c^* т) - прямые вершин и впадин, станочно-начальную прямую Q-Q проводят касательно к делительной окружности в точке P₀ (полюс станочного зацепления).

3. Проводят линию станочного зацепления N₁Р₀ через полюс станочного зацепления Р₀ касательно к основной окружности в точке N₁. Эта линия образует с прямыми исходного производящего контура инструмента углы, равные a_t.

4. Строят исходный производящий контур реечного инструмента так, чтобы ось симметрии впадины совпадала с вертикалью. Для этого от точки пересечения вертикали с делительной прямой (точка G) откладывают влево по горизонтали отрезок в 1/4 шага и через конец его перпендикулярно линии зацепления N₁Р₀ проводят наклонную прямую, которая образует угол a с вертикалью. Эта прямая является прямолинейной частью профиля зуба исходного производящего контура инструмента. Закругленный участок профиля строят как сопряжение прямолинейной части контура с прямой вершин или с прямой впадин окружностью радиусом r_f.

Симметрично относительно вертикали Р₀G (линия симметрии впадин) строят профиль второго зуба исходного производящего контура, прямолинейный участок которого перпендикулярен к другой возможной линии зацепления: Р₀K. Расстояние между одноименными профилями зубьев исходного контура равно шагу р = pт.

5. Строят профиль зуба проектируемого колеса, касающийся профиля исходного производящего контура в точке К.

Для построения ряда последовательных положений профиля зуба исходного производящего контура, проводят вспомогательную прямую ММ касательно к окружности вершин. Фиксируют точку пересечения линии ММ и прямоли нейной части профиля инструмента W и центр окружности закругленного участка профиля - точку L. Откладывают на прямой ММ несколько отрезков равной длины (15...20 мм) и отмечают точки I, II, III, IV, V и т.д. Такие же отрезки от кладывают на станочно-начальной прямой Q-Q (точки 1, 2, 3,...) и на дуге делительной окружности (точки1¢, 2¢, 3¢,...). Из центра O₁ колеса через точки 1¢, 2¢, 3¢,... на делительной окружности проводят лучи 01¢, 02¢, 03¢,... до пересечения с окружностью вершин в точках 1¢¢, 2¢¢, 3¢¢,... . При перекатывании без скольжения станочно-начальной прямой по делительной окружности точки 1, 2, 3,... и точки 1¢, 2¢, 3¢,... последовательно совпадают; то же для точек I, II, III,... и точек 1¢¢,2¢¢, 3¢¢,.... При этом точка W описывает укороченную эвольвенту, а точка L - удлиненную.

Любое промежуточное положение точки W или L находят построением соответствующих треугольников. Например, для положения 2 берут треугольник II-2-W, размеры которого при обкатке сохраняются. Когда точка 2 совпадает с точкой 2¢, сторона II-2 пойдет по лучу 02¢ и займет положение стороны 2¢¢-2. Тогда точка W₁₁ определится как положение вершины треугольника, построенного методом засечек по известным сторонам (2¢¢2¢=II-2 W_II-2¢¢=II-W; 2¢-W_II=2-W),т.е. треугольник II-2-W займет положение треугольника 2¢¢-2¢-W_II,Аналогично находят поло- жение точки L_2.Из точки L₂ радиусом r_f, проводят окружность, а через точку W_IIкасательно к этой окружности прямую, которая дает новое (второе) положение исходного производящего контура. Все последующие положения (W_III, W_IV, W_V и т.д.) строят аналогично. К полученному ряду положений профиля зуба исходного контура проводят огибающую, которая определяет левый профиль зуба изготовляемого колеса. Затем на окружности вершин откладывают толщину зуба s_a_1. Через концы отложенных отрезков по шаблону строят вторую половину профиля этого же зуба.

На изготовляемом колесе строят три зуба. Для этого откладывают от вертикали в обе стороны шаг по хорде делите льной окружности р₁ (в программе Р1Х). Через концы этих отрезков и центр колеса О₁ проводят линии симметрии правого и левого зубьев, по отношению к которым по шаблону строят зубья колеса. При правильном построении зацепления эвольвенты, очерчивающие профиль зубьев нарезаемых колес, должны касаться прямолинейной части профиля инструмента на линии зацепления (в точках K₁ и K²).

Расположение станочного зацепления на чертеже показано на рис. 3, б.