Методические указания к лабораторным работам для студентов механических и технологических специальностей дневной и заочной форм обучения Витебск (стр. 4 из 8)
где da, d –диаметры, соответственно вершин зубьев и делительной окружности принимаются по табл. 4.
12. Определить толщину зуба по хорде делительной окружности, мм:
13. Измерить штангензубомером толщину зуба по хорде делительной окружности Sxизм. (рис. 10). Полученное значение Sxизм сравнить с расчетным значением Sx.
Примечание: штангензубомер имеет две шкалы 1 и 2 с нониусами. Шкала 1 служит для замера радиального расстояния hx от окружности головок зубьев до измеряемой хорды, шкала 2 служит для замера толщины зуба по хорде. По шкале 1 перемещается установочная пластина 3. До начала замера установочную пластину 3 фиксируем на расстоянии hx. Для этого на шкале 1 устанавливаем радиальное расстояние до измеряемой хорды на дуге делительной окружности. Устанавливаем штангензубомер на зуб так, чтобы пластина 3 упиралась в вершину зуба, сдвигаем губки штангензубомера до касания их с боковыми поверхностями зуба и по шкале 2 определяем хордальную толщину зуба Sxизм.
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №2
Определение параметров и размеров зубчатых колес.
1. Цель работы.
2. Эскиз зубчатого колеса с основными размерами.
3. Таблица 3 замеров шага зубьев по основной окружности зубчатого колеса.
Таблица 3
| Номер замера | Расстояние между n зубьями ln , мм | Расстояние между (n+1) зубом ln+1, мм | Измерение значение шага зубьев по основной окружности Pвиз=ln+1-ln, мм |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| Среднее значение | lnср | Ln+1 ср | Pв ср |
4. Определение геометрических размеров зубчатого колеса табл. 4.
Таблица 4
| № n/n | Геометрический размер зубчатого колеса | Расчетная формула |
| 1 | Шаг зубьев по делительной окружности |  |
| 2 | Шаг зубьев по основной окружности |  |
| 3 | Диаметр делительной окружности |  |
| 4 | Диаметр основной окружности |  |
| 5 | Диаметр вершин (головок) зубьев |  |
| 6 | Диаметр впадин (ножек) зубьев |  |
| Толщина зуба по основной окружности |  |
5. Таблица замеров диаметров выступов и впадин зубьев колеса.
Таблица 5
| Номер замера | Диаметры вершин da и впадин df зубьев | ||||||
| Четное число Z зубьев колеса | Нечетное число Z зубьев колеса | ||||||
| da, мм | df, мм | dотв, мм | la, мм | lf, мм | da=dотв+2la | df=dотв+2lf | |
| 1 | |||||||
| 2 | |||||||
| 3 | |||||||
| Среднее значение | da ср | df ср | dотвср | la ср | lf ср | da ср | df ср |
6. Определить коэффициент смещения X и окружную толщину зуба по делительной окружности S.
7. Определить и измерить толщину зуба по хорде делительной окружности Sx.
Лабораторная работа №3
Построение зубьев эвольвентного профиля методом обкатки
Цель работы:
- Ознакомление с нарезанием нулевых и корригированных зубчатых колес методом обкатки и вычерчивание их профилей зубьев на приборе.
- Изучение процесса подрезания и заострения зубьев экспериментальным путем и определение смещения режущего инструмента для их устранения.
Общие сведения
Нарезание эвольвентных профилей методом обкатки или огибания является наиболее производительным и распространенным способом производства зубчатых колес. При обкатке режущий инструмент и заготовка получают относительное движение, которое они имели бы в случае нормального зацепления шестерни с колесом. Процесс нарезания зубчатого колеса рейкой складывается из поступательного движения заготовки А вдоль рейки Б и её вращении вокруг своей оси (движение подачи
заготовки) и возвратно–поступательного движения режущего инструмента вдоль оси заготовки (рабочий ход), во время которого происходит съём стружки (рис. 11,а). 
Рис. 11. Нарезание зубьев методом обкатки: а – схема процесса нарезания зубьев; б – схема образования профиля зуба
Эвольвентный профиль зуба получается как огибающая профиля рейки в нескольких последовательных её положениях, то есть рейка как бы обкатывается относительно заготовки (рис. 11,б). Цикл повторяется до окончания обработки всех зубьев. При использовании этого метода на одном станке одним и тем же инструментом можно нарезать эвольвентные профили с разными параметрами.
При выполнении данной лабораторной работы применяются следующие понятия теории зубчатых зацеплений (рис. 12).
Модульная прямая рейки (МПР) – средняя прямая, на которой толщина зуба равна ширине впадины и составляет половину шага Р.
Делительная прямая рейки (ДПР) – прямая, касающаяся делительной окружности колеса.
Делительная окружность колеса – окружность, на которой шаг зацепления равен шагу инструментальной рейки
.Шаг рейки постоянен для любой прямой, параллельной модульной прямой в границах прямолинейного профиля зуба; поэтому заготовку можно устанавливать так, чтобы делительная окружность колеса касалась любой этой прямой, которая и будет делительной. При нарезании профиля зуба делительная прямая катится по делительной окружности без скольжения и, следовательно, обе линии являются центроидами в относительном движении рейки и колеса. Точки Р касания центроид будет полюсом зацепления при нарезании зубчатого колеса.
Если делительная окружность колеса касается модульной прямой рейки, то профиль зуба будет нормальным ( “нулевым ” или “некорригированным”). У такого колеса высота головки зуба ha равна модулю:
а толщина зуба S по делительной окружности равна ширине впадины:
Уменьшение числа зубьев при нормальном зубчатом зацеплении может вызвать подрезание зубьев. Для устранения подрезания и улучшения работы зубчатых колес при их изготовлении применяется коррегирование. Коррегирование зубчатых колес производится с целью уменьшения габаритов и улучшения качества (исправления) зацепления: устранения подрез ножки зуба, увеличения коэффициента перекрытия, уменьшения износа, повышения прочности зуба.
Рис. 12. Зацепление зубчатого колеса с инструментальной рейкой
Коррегирование (исправление) эвольвентных зубчатых колес осуществляется смещением стандартного режущего инструмента от оси заготовки, при этом по делительной окружности будет перекатываться не модульная прямая рейки, а любая другая, параллельно ей. Зубья колеса будут иметь при этом эвольвентный профиль, однако вид их будет иной, чем у зубьев нулевых колес. Расстояние между модульной и делительной прямой называется сдвигом рейки (рис. 12)
.Смещение рейки относительно её положения для нормального колеса в направлении от центра колеса называется положительным сдвигом, а в направлении к центру колеса О – отрицательным сдвигом.
Коэффициентом смещения (сдвига) называется отношение сдвига рейки к модулю зацепления m :
В зависимости от видов корригирования комбинации смещений пары сопрягаемых зубчатых колес могут быть следующими:
1. Нулевое зацепление, когда сдвиги рейки для обоих колес равны нулю
X1=X2=0
2. Равносмещенное зацепление, когда сумма коэффициентов смещения для обоих колес равна нулю: X1+X2=0.
3. Неравносмещенное зацепление, когда сумма коэффициентов смещения для обоих колес не равна нулю:
- положительно смещение X1+X2>0;
- Отрицательное смещение X1+X2<0.
Величина относительного сдвига (коэффициента смещения) рейки, необходимая для устранения подрезания ножки зуба, определяемая формулой
,где ha* - коэффициент высоты головки зуба;
Z – число (количество) зубьев колеса;
- угол профиля рейки.Для зубчатых колес с нормальным исходным контуром по ГОСТ 13755-81, для которых ha*=1 и
=200, формула определения коэффициента смещения будет иметь вид