Иркутский государственный технический университет

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

стандартизации и Кафедра конструирования в машиностроении

Теория автомобилей и механизмов

Учебное пособие по исполнению лабораторной работы:

«Вычерчивание эвольвентных профилей зубьев способом обкатки. Построение картины зубчатого зацепления»

Иркутск 2008

Теория автомобилей и механизмов: Учебное пособие по исполнению лабораторной работы: «Вычерчивание эвольвентных профилей зубьев способом обкатки. Построение картины зубчатого зацепления.»/А.В.Шматкова, Л.М.Кузнецова – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008.

Настоящее пособие предназначается для студентов изучающих курс «Теории автомобилей и механизмов», и делающих лабораторную работу по вычерчиванию эвольвентных профилей зубьев способом обкатки и построению картины зубчатого зацепления.

Критик: П.В.Королев, канд.техн.наук, стандартизации кафедры «и доцент Конструирования в машиностроении» (ИрГТУ).

Печатается в авторской редакции

Иркутский национальный технический университет

664074, Иркутск, ул. Лермонтова,83

Оглавление

1. Теоретическая часть ………………………………………………..…4

Способы изготовления шестеренок……………………….4

Описание прибора ТММ-42………………………………….…6

2. Практическая часть………………………………………..…..………7

3. Пример оформления отчета………………..…………………….……13

Перечень литературы

Цель работы:

Знакомство с нарезанием эвольвентных шестеренок способом обкатки и с геометрией зубчатого зацепления.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Существует два способа нарезания шестеренок:

Способ копированияи способ обкатки (огибания), взявший громаднейшее распространение. Одним из его преимуществ есть то, что он разрешает на зуборезных станках одним и тем же инструментом нарезать эвольвентные колеса с любым числом зубьев. При нарезании колес способом обкатки инструменту – зуборезной рейке, либо долбяку на особом зуборезном станке придается такое принудительное обоюдное перемещение, при котором центроида обкатывается без скольжения по центроиде колеса (из этого наименование – способ обкатки). Профиль зуба колеса получается как огибающая последовательных положений профиля режущего инструмента (из этого способ – огибания).

В качестве инструмента используют долбяки, инструментальные рейки и червячные фрезы (зуборезные гребенки). На рис.1 продемонстрирован профиль инструментальной рейки, именуемой исходным создающим контуром.

Иркутский государственный технический университет

Параметры рейки соответствуют исходному контуру, установленному ГОСТом 13755-68:

угол профиля рейки ;

коэффициент высоты головки зуба ;

коэффициент радиального зазора ;

радиус закругления .

В пределах высоты профиль зубьев рейки прямолинейный. Прямая, по которой толщина зуба равна ширине половине и впадине шага , именуется средней. В станочном зацеплении инструментальной заготовки и рейки происходит перекатывание без скольжения делительной окружности (центроиды), нарезаемого колеса по начальной прямой (центроиде) рейки.

Иркутский государственный технический университет

За начальную прямую возможно принята каждая прямая, параллельная средней, поскольку ход рейки по любой из них однообразен. В зависимости от положения начальной прямой довольно средней возможно нарезать три вида шестеренок:

1. Нулевое зубчатое колесо – без смещения рейки, получается при перекатывании делительной окружности по средней прямой рейки рис.2а. Толщина зуба у для того чтобы колеса, по делительной окружности будет равна ширине впадины.

2. Хорошее зубчатое колесо – смещение рейки хорошее. Получается при перекатывании окружности по прямой, отстоящей от делительной на величину смещения рейки , мм. Инструмент при изготовлении для того чтобы зубчатого колеса удаляется от центра заготовки рис.2б. В этом случае толщина зуба по делительной окружности будет больше ширины впадины.

— коэффициент смещения рейки;

— модуль, мм

3. Отрицательное зубчатое колесо – смещение рейки отрицательное. Получается подобно, но при смещении рейки , мм. Инструмент при изготовлении для того чтобы зубчатого колеса приближается к центру заготовки рис.2в. В этом случае толщина зуба по делительной окружности будет меньше ширины впадины.

При нарезании зубчатого колеса с числом зубьев меньше 17 появляется явление подреза ножки зуба, которое содержится в том, что часть эвольвентного профиля у основания зуба срезается головкой зуба инструмента. Подрезание зуба устраняется при смещении рейки от оси колеса на величину .

Иркутский государственный технический университет , при стандартных значениях и ,

Коэффициент мельчайшего смещения , определяется из условия отсутствия подреза ножки зуба, равен:

Иркутский государственный технический университет , где — число зубьев нарезаемого колеса.

Описание прибора ТММ-42

На рис.3 продемонстрирована схема прибора, имитирующего нарезание эвольвентных зубьев способом обкатки.

Иркутский государственный технический университет

На основании прибора 9 установлены диск 2 и рейка, складывающийся из двух частей: верхней части 6, воображающей из себя круг с диаметром, равным диаметру заготовки, и нижней части 7 – круга с диаметром, равным диаметру делительной окружности колеса, нарезание которого имитируется на приборе. поступательное движение и Вращение диска рейки в направляющих 12 связаны между собой: в относительном перемещении круг 7 (делительная окружность) перекатывается без скольжения по ребру планки 8, с которым сходится начальная прямая рейки. Такая сообщение достигается за счет натяжения проволоки 10. Совместное перемещение диска и рейки осуществляется при помощи храпового механизма, приводимого в перемещение клавишей 14. Для свободного поворота диска направляться ослабить натяжение проволоки, развернув рукоятку 3 против часовой стрелки, а чтобы получить свободное перемещение рейки в направляющих 12 направляться надавить на плоскую пружину 13.

Не считая перемещения в направляющих 12 рейка может перемещаться в направлении перпендикулярном, приближаясь к центру заготовки либо удаляясь от него. Перемещение рейки отсчитывается по шкалам 1 и 11 и фиксируется винтами 15. При установке рейки на нулевые деления делительная окружность будет катиться без скольжения по средней прямой рейки.

На рейке выгравированы эти прибора:

— модуль рейки, мм

— угол профиля рейки, град.

— диаметр делительной окружности.

Построение зубьев колеса проводится на бумажном круге с диаметром заготовки, указанным на диске 6.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Порядок проведения работы:

1. Ознакомится с работой и устройством прибора.

2. Записать данные, указанные на рейке 2 прибора ТММ-42.

Данные:

— прибор №_____ ;

— модуль рейки , мм;

— угол профиля рейки ,град. ;

— диаметр делительной окружности , мм;

— коэффициент высоты головки зуба ;

— коэффициент радиального зазора ;

— радиус закругления .

3. Совершить расчет по приведенным ниже формулам.

Расчет параметров шестеренок:

1) Число зубьев колес:

Иркутский государственный технический университет ; (1)

2) Коэффициент смещения:

Иркутский государственный технический университет ; (2)

(задается по условию лабораторной работы)

3) Смещение рейки:

; (3)

4) Диаметр главной окружности:

Иркутский государственный технический университет ; (4)

5) Диаметр окружностей впадин:

Иркутский государственный технический университет ; (5)

6) Ход зубьев по делительной окружности:

; (6)

7) Ход зубьев по главной окружности:

; (7)

8) Толщина зуба по делительной окружности:

Иркутский государственный технический университет ; (8)

9) Толщина зубьев по главной окружности:

Иркутский государственный технический университет ; (9)

Расчет параметров зубчатого зацепления:

10) Коэффициент суммы смещений:

(10)

11) Угол зацепления:

Иркутский государственный технический университет (11)

по таблице инвалют находим значение угла , град.

12) Межосевое расстояние:

Иркутский государственный технический университет (12)

13) Делительное межосевое расстояние:

Иркутский государственный технический университет (13)

14) Радиусы окружностей впадин:

(14)

15) Радиусы окружностей вершин:

Иркутский государственный технический университет (15)

4. Вычертить нулевое зубчатое колесо.

Посредством винта 5 и крышки 4 закрепить бумажную заготовку на диске 6. По шкалам 1 и 11 установить рейку на нулевые деления. Пользуясь рычагом 13, перевести рейку в крайнее правое положение. Контур ее зубьев обвести карандашом на заготовке. Посредством рычага 14 передвинуть рейку на один ход храпового устройства и снова обвести контур зубьев. Так повторять , пока рейка не придет в крайнее левое положение. На заготовке окажется три зуба нулевого колеса.

5. Вычертить хорошее зубчатое колесо.

Отодвинуть рейку от оси заготовки на величину ,мм. Отвести ее в крайнее правое положение. Поворотом рукоятки 3 влево высвободить диск и развернуть его приблизительно на так, дабы чистая часть заготовки была справа. Рукоятку 3 перевести в исходное положение. Способом, указанным вышеприведенном пункте вычертить три зуба колеса с хорошим смещением.

6. Заготовку снять с прибора.

7. На заготовке для каждого из этих колес совершить окружности вершин, впадин, главную, делительную. Проставить все размеры.

8. На кальке вычертить схему зацепления (рис.4) в такой последовательности:

  • Отложить межосевое расстояние , мм;
  • Из центров и совершить радиусы главных окружностей и .
  • К этим двум окружностям совершить неспециализированную касательную.

Точки касания обозначить и соответственно (отрезок прямой — теоретическая линия зацепления).

  • Отыскать точку пересечения неспециализированной касательной с линией центров , обозначить т.Р – полюс зацепления.
  • Центр заготовки совместить с точкой . Заготовку развернуть так, дабы один из профилей зубьев нулевого колеса совпадал с полюсом зацепления т.Р. Зубья колеса скопировать на кальку.

Центр заготовки совместить с точкой . Заготовку развернуть так, дабы профиль зуба хорошего колеса коснулся профиля нулевого колеса в т.Р. Зубья хорошего зубчатого колеса скопировать на кальку.

  • На кальке отметить активную линию зацепления, точки и . Это точки пересечения окружностей вершин с неспециализированной касательной .
  • Выяснить рабочие участки профилей, для чего из точек и совершить дуги радиусами и .
  • Из центров и совершить радиусы окружностей вершин, впадин, начальные, делительные.
  • Замерить величину радиального зазора со стороны каждого колеса. См. рис.4.

9. Сделать диагностику по трем параметрам.

Теория Практика
Угол зацепления
Радиальный зазор Иркутский государственный технический университет
Коэффициент перекрытия Иркутский государственный технический университет

Иркутский государственный технический университет

Иркутский государственный технический университет

10. Оформить отчет.

Отчет по лабораторной работе оформляется в соответствии с требованиями СТО ИрГТУ. 005-2009г.

Вычерченную заготовку и схему зацепления приложить к отчету.

Иркутский государственный технический университет

Минобразования РФ

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

стандартизации и Кафедра конструирования в машиностроении

Наименование кафедры

Теория автомобилей и механизмов

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №____

«Вычерчивание эвольвентных профилей зубьев способом обкатки.

Построение картины зубчатого зацепления»

Выполнил студент группы _________ ________ ____________

Шифр подпись И.О.Фамилия

Проверил светло синий ____________

подпись И.О.Фамилия

Иркутск 2008 г.

Иркутский государственный технический университет Цель работы:

Знакомство с нарезанием эвольвентных шестеренок способом обкатки и с геометрией зубчатого зацепления.

Данные:

— прибор № 12 ;

— модуль рейки 14 , мм;

— угол профиля рейки 20 ,град. ;

— диаметр делительной окружности 154 , мм;

— коэффициент высоты головки зуба ;

— коэффициент радиального зазора ;

— радиус закругления .

Расчет параметров шестеренок:

1) Число зубьев колес:

Иркутский государственный технический университет ;

Иркутский государственный технический университет

Иркутский государственный технический университет

2) Коэффициент смещения:

Иркутский государственный технический университет ;

Иркутский государственный технический университет

3) Смещение рейки:

;

(мм)

4) Диаметр главной окружности:

Иркутский государственный технический университет ;

(мм)

(мм)

5) Диаметр окружностей впадин:

Иркутский государственный технический университет ;

Иркутский государственный технический университет (мм)

(мм)

6) Ход зубьев по делительной окружности:

;

(мм)

(мм)

7) Ход зубьев по главной окружности:

;

(мм)

(мм)

8) Толщина зуба по делительной окружности:

Иркутский государственный технический университет ;

Иркутский государственный технический университет (мм)

Иркутский государственный технический университет (мм)

9) Толщина зубьев по главной окружности:

Иркутский государственный технический университет ;

Иркутский государственный технический университет (мм)

Иркутский государственный технический университет (мм)

Расчет параметров зубчатого зацепления:

10) Коэффициент суммы смещений:

11) Угол зацепления:

Иркутский государственный технический университет

Иркутский государственный технический университет

по таблице инвалют находим значение угла , град.

Иркутский государственный технический университет

12) Межосевое расстояние:

Иркутский государственный технический университет

Иркутский государственный технический университет (мм)

13) Делительное межосевое расстояние:

Иркутский государственный технический университет

Иркутский государственный технический университет (мм)

14) Радиусы окружностей впадин:

Иркутский государственный технический университет (мм)

Иркутский государственный технический университет (мм)

15) Радиусы окружностей вершин:

Иркутский государственный технический университет

(мм)

(мм)

Иркутский государственный технический университет Профили шестеренок, полученные посредством прибора.

Пример 1

Иркутский государственный технический университет

Иркутский государственный технический университет

Схема, вычерченная на кальке

Пример 2

Иркутский государственный технический университет

Иркутский государственный технический университет Проверка:

Теория Практика
Угол зацепления , град.
Радиальный зазор , мм
Коэффициент перекрытия Иркутский государственный технический университет
Иркутский государственный технический университет
Иркутский государственный технический университет
Иркутский государственный технический университет
Иркутский государственный технический университет

Перечень литературы

1. Теория автомобилей и механизмов. Терминология: Учеб. пособие / Н.И. Левитский, Ю.Я. Гуревич, В.Д. Плахтин и др.; Под ред. К.В. Фролова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 80 с.

2. Юдин В.А., Барсов Г.А., Чупин Ю.Н. Сборник задач по теории механизмов и автомобилей: — 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Школа, 1982. – 215 с., ил.

3. Артоболевский И.И. Теория автомобилей и механизмов: Учеб. для втузов.-4-е изд., перер. и доп. –М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.,1988.-640с.

Иркутский технический университет


Интересные записи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: