Андрей Смирнов
Время чтения: ~7 мин.
Просмотров: 0

Чертежи зубчатого колеса

Обработка центровых отверстий

В деталях типа валов часто выполняют центровые отверстия, которые используют для последующей токарной и шлифовальной обработки детали и для восстановления ее в процессе эксплуатации. На основании этого центровку выполняют особенно тщательно.

Центровые отверстия вала должны находиться на одной оси и иметь одинаковые конусные отверстия на обоих торцах независимо от диаметров концевых шеек вала. При невыполнении этих требований снижается точность обработки и увеличивается износ центров и центровых отверстий.

Конструкции центровых отверстий приведены на рис. 4.35. Наибольшее распространение имеют центровые отверстия с углом конуса 60°. Иногда в тяжелых валах этот угол увеличивают до 75 или 90°. Для того чтобы вершина центра не упиралась в заготовку, в центровых отверстиях выполняют цилиндрические углубления диаметром d.

Для защиты от повреждений центровые отверстия многократного использования выполняют с предохранительной фаской под углом 120° (рис. 4.35, б).

Для обработки центровых отверстий в небольших заготовках применяют различные методы. Заготовку закрепляют в самоцентрирующем патроне, а в пиноль задней бабки вставляют сверлильный патрон с центровочным инструментом. Центровые отверстия больших размеров обрабатывают сначала цилиндрическим сверлом (рис. 4.36, а), а затем однозубой (рис. 4.36, б) или многозубой (рис. 4.36, в) зенковкой. Центровые отверстия диаметром 1,5… 5 мм обрабатывают комбинированными сверлами без предохранительной фаски (рис. 4.36, г) и с предохранительной фаской (рис. 4.36, д).

Центровые отверстия обрабатывают при вращающейся заготовке; движение подачи центровочного инструмента осуществляют вручную (от маховика задней бабки). Торец, в котором обрабатывают центровое отверстие, предварительно подрезают резцом.

Необходимый размер центрового отверстия определяют по углублению центровочного инструмента, используя лимб маховика задней бабки или шкалу пиноли. Для обеспечения соосности центровых отверстий деталь предварительно размечают, а длинные детали при зацентровке поддерживают люнетом.

Центровые отверстия размечают с помощью угольника.

После разметки производят накернивание центрового отверстия. Если диаметр шейки вала не превышает 40 мм, то можно производить накернивание центрового отверстия без предварительной разметки с помощью приспособления, показанного на рис. 4.37. Корпус 1 приспособления устанавливают левой рукой на торце вала 3 и ударом молотка по кернеру 2 намечают центр отверстия.

Если в процессе работы конические поверхности центровых отверстий были повреждены или неравномерно изношены, то допускается их исправление резцом. В этом случае верхнюю каретку суппорта поворачивают на угол конуса.

Контроль конических поверхностей

Конусность наружных поверхностей измеряют шаблоном или универсальным угломером. Для более точных измерений применяют калибры-втулки (рис. 4.38), с помощью которых проверяют не только угол конуса, но и его диаметры. На обработанную поверхность конуса карандашом наносят две-три риски, затем на измеряемый конус надевают калибр-втулку, слегка нажимая на нее и поворачивая ее вдоль оси. При правильно выполненном конусе все риски стираются, а конец конической детали находится между метками А и В.

При измерении конических отверстий применяют калибр-пробку. Правильность обработки конического отверстия определяется (как и при измерении наружных конусов) взаимным прилеганием поверхностей детали и калибра-пробки. Если тонкий слой краски, нанесенный на калибр-пробку, сотрется у малого диаметра, то угол конуса в детали велик, а если у большого диаметра — угол мал.

Внешнее конусное расстояние

Элементы конических зубчатых колес и последовательность их вычерчивания.

Внешнее конусное расстояние указывают как справочный размер.

Re — внешнее конусное расстояние; Кт 0 6 при консольной установке шестерен; Km 0 8 при опорах, расположенных по обе стороны от шестерни в непосредственной близости от зубчатого венца; К Но 1 1 — ь Ч-13; анр — допустимое напряжение.

У силовых передач внешнее конусное расстояние Rwe или внешний делительный диаметр de, а также модуль те определяют расчетом на прочность; у несиловых передач — выбирают из конструктивных соображений.

Радиус Re внешнего торцового сечения называют внешним конусным расстоянием.

Из полученных точек An С радиусом, равным внешнему конусному расстоянию Re, делают засечки, определяя вершину начального конуса S, которую соединяют с точками Л и С штрихпунктирными линиями. Через точки Л и С перпендикулярно к образующим SA и SC начального конуса проводят образующие дополнительного конуса.

Из полученных точек А и С радиусом, равным внешнему конусному расстоянию Re, делают засечки, определяя вершину начального конуса S, которую соединяют с точками А и С штрихпунктирными линиями. Через точки А и С перпендикулярно к образующим SA и 5С начального конуса проводят образующие дополнительного конуса.

Нормальный радиус зуборезной головки ги определяют в зависимости от длины внешнего конусного расстояния А.

Геометрический расчет конической передачи производят по наибольшим размерам ( рис. 21 6): внешнему конусному расстоянию Re, диаметрам оснований начальных конусов dw и внешнему окружному модулю те.

Геометрический расчет конической передачи производят по наибольшим размерам ( рис. 21, б): внешнему конусному расстоянию Re, диаметрам оснований начальных конусов dw и внешнему окружному модулю пге.

Анализируют влияние способа термообработки зубчатых колес на их массу / як, массу / яред редуктора, внешнее конусное расстояние Д, внешний диаметр dae2 вершин зубьев колеса, средний делительный диаметр dmi шестерни, окружную силу F, в зацеплении.

Гипоидное смещение относительно оси колеса.

Величина гипоидного смещения для передач общего машиностроения, легких грузовиков, легковых автомобилей не должна превышать 40 — 50 % внешнего конусного расстояния R, эквивалентной конической передачи. Для тяжелонагруженных передач грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и передач железнодорожного транспорта гипоидное смещение должно быть нз более 20 % Re. С увеличением передаточного числа гипоидное смещение должно быть увеличено. При значительном увеличении гипоидного смещения возникает повышенный износ и вероятность образования задиров на поверхности зубьев.

Обычно tyRe 0 3 ( в редукторах со стандартными параметрами рекомендуют Re — 0 285k Re — длина образующей делительного конуса или внешнее конусное расстояние, мм.

Обозначения: rfB — диаметр вала: HI, — модуль нормальный; т — средний окружной модуль; Ь — ширина венца; Re — внешнее конусное расстояние; D 0 — внутренний диаметр обода.

Способы обработки внутренних конических поверхностей

Обработку внутренней конической поверхности 4 заготовки (рис. 4.34, б) производят по копиру 2, установленному в пиноли задней бабки или в револьверной головке станка. В резцедержателе поперечного суппорта устанавливают приспособление 1 с копирным роликом 3 и остроконечным проходным резцом. При поперечном перемещении суппорта копирный ролик 3 в соответствии с профилем копира 2 получает продольное перемещение, которое через приспособление 1 передается резцу. Внутренние конические поверхности обрабатывают расточными резцами.

Для получения конического отверстия в сплошном материале заготовку сначала обрабатывают предварительно (сверлят, растачивают), а затем окончательно (развертывают). Развертывание выполняют последовательно комплектом конических разверток. Диаметр предварительно просверленного отверстия на 0,5… 1 мм меньше заходного диаметра развертки.

Если требуется коническое отверстие высокой точности, то его перед развертыванием обрабатывают коническим зенкером, для чего в сплошном материале сверлят отверстие диаметром на 0,5 мм меньше, чем диаметр конуса, а затем применяют зенкер. Для уменьшения припуска под зенкерование иногда применяют ступенчатые сверла разного диаметра.

Свойства

Если площадь основания конечна, то объём конуса также конечен и равен трети произведения высоты на площадь основания.

V=13SH,{\displaystyle V={1 \over 3}SH,}
где S — площадь основания, H — высота. Таким образом, все конусы, опирающиеся на данное основание (конечной площади) и имеющие вершину, находящуюся на данной плоскости, параллельной основанию, имеют равный объём, поскольку их высоты равны.
  • Центр тяжести любого конуса с конечным объёмом лежит на четверти высоты от основания.
  • Телесный угол при вершине прямого кругового конуса равен
2π(1−cos⁡α2),{\displaystyle 2\pi \left(1-\cos {\alpha \over 2}\right),}
где α — угол раствора конуса.

Площадь боковой поверхности прямого кругового конуса равна

S=πRt,{\displaystyle S=\pi Rt,}
а в общем случае
S=tl2,{\displaystyle S={\frac {tl}{2}},}
где R — радиус основания, t=R2+H2{\displaystyle t={\sqrt {R^{2}+H^{2}}}} — длина образующей, l{\displaystyle l} — длина границы основания.
Полная площадь поверхности (то есть сумма площадей боковой поверхности и основания) равна
S=πR(t+R),{\displaystyle S=\pi R(t+R),}
для прямого кругового конуса и
S=tl2+S,{\displaystyle S={\frac {tl}{2}}+S,}
для произвольного, где S{\displaystyle S} — площадь основания.

Объём кругового (не обязательно прямого) конуса равен

V=13πR2H.{\displaystyle V={1 \over 3}\pi R^{2}H.}

Для усечённого кругового конуса (не обязательно прямого) объём равен:

V=13πH(R2+Rr+r2),{\displaystyle V={1 \over 3}\pi H(R^{2}+Rr+r^{2}),}
где R{\displaystyle R} и r{\displaystyle r}  — радиусы соответственно нижнего и верхнего оснований, H{\displaystyle H} — высота от плоскости нижнего основания,до верхнего основания.

Для произвольного усечённого конуса (не обязательно прямого и кругового) объём равен:

V=13(H2S2−H1S1),{\displaystyle V={1 \over 3}(H_{2}S_{2}-H_{1}S_{1}),}
где S1{\displaystyle S_{1}} и S2{\displaystyle S_{2}}  — площади соответственно верхнего (ближнего к вершине) и нижнего оснований, H1{\displaystyle H_{1}} и H2{\displaystyle H_{2}}  — расстояния от плоскости соответственно верхнего и нижнего основания до вершины.

Пересечение плоскости с прямым круговым конусом является одним из конических сечений (в невырожденных случаях — эллипсом, параболой или гиперболой, в зависимости от положения секущей плоскости).

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации