Краткие сведения о методах изготовления зубчатых колес, их конструкциях, материалах

3.6.Существуют следующие способы изготовления зубчатых колес (обра­ботки зубьев):

• литье (без последующей механической обработки зубьев), для совре­менных машин этот способ применяют редко;

• накатка зубьев на заготовке (также без последующей их обработки);

• нарезание зубьев (т. е. зубья получаются в процессе механической обработки заготовки).

Способ изготовления зубчатых колес выбирают в зависимости от их на­значения и по технологическим соображениям.

Для отдельных конструкций машин в массовом производстве применя­ют способ накатки зубьев. Возможны также штамповка, протягивание и. т. д. В этом случае форма инструмента повторяет очертания впадины ;:ли зубьев). В большинстве же случаев зубчатые колеса изготовляют наре­занием.

3.7.Зубья нарезают, как правило, методами копирования и обкатки. Ко­пирование заключается в прорезании впадин между зубьями с помощью тисковой (рис. 3.2) или пальцевой (рис. 3.3) фрезы.

Рис 3.2. Нарезание зубьев методом ко­пирования дисковой фрезой

Рис. 3.3. Нарезание зубьев пальцевой фрезой

Обработка зубьев по методу обкатки производится инструментами . очертаниями, отличными от очертаний нарезаемых зубьев, — долб—" (рис. 3.4 — зуб наружного зацепления, рис. 3.5 — зуб внутреннего заие~ ния), червячной фрезой (рис. 3.6) или инструментальной рейкой (рис. :

Достоинством метода обкатки (огибания) является то, что он позволь одним и тем же инструментом изготовлять колеса с зубьями различное формы. Изменяя относительное расположение инструмента и заготовки ш

Рис. 3.4. Нарезание зубьев на­ружного зацепления

Рис. 3.5. Нарезание зубьев внутреннего зацепления

Рис. 3.6. Нарезание зубьев червячной фрезой

Рис. 3.7. Нарезание зубьев инструментальной рейкой

станке, можно получать зубья различной формы и толщины (передачи со смещением).

Обкатка по сравнению со способом копирования обеспечивает боль­шую точность и производительность.

На рис. 3.8 показана схема нарезания зубьев конического колеса на зубо-строгальном станке. Как называется этот способ обработки зубьев?

Рис. 3.8. Нарезание зубьев конического колеса

3.8. Для достижения высокой точности и малой шероховатости поверх­
ности зубьев после нарезания производится их отделка.

Способы отделки зубьев:

• шлифование — производится методом копирования или обкатки
шлифовальным кругом;

• шевингование — выполняется специальным инструментом ше-
вер-шестерней или шевер-рейкой (обкатывая обрабатываемое коле­
со, шевер отделывает зубья до требуемых точности и шероховатости
поверхности);

• притирка — производится с помощью специального чугунного колеса
(притира), находящегося в зацеплении с обрабатываемым колесом.

3.9. В зависимости от способа получения заготовки зубчатые колеса
подразделяют на литые (рис. 3.9), кованые или штампованные, изготовлен­ные механической обработкой (рис. 3.10), сварные (рис. 3.11).

Рис. 3.9. Литое зубча­тое колесо Рис. 3.10. Кованое или штампованное Рис. 3.11. Сварное зубчатое колесо

колесо, механически обработанное

Зубчатые колеса, у которых диаметр впадин незначительно превышает диаметр вала в месте посадки зубчатого колеса, изготовляют за одно целое с валом. Такую конструкцию (рис. 3.12) называют валом-шестерней. В ос­тальных случаях зубчатое колесо выполняется отдельно, после чего наса­живается на вал.

Рис. 3.12. Вал-шестерня

Колеса диаметром меньше 400 мм имеют форму диска с выточками (см. рис. 3.9) или без выточек. Чаще всего эти колеса изготовляют из поко­вок. Колеса диаметром более 400—500 мм изготовляют со спицами (рис. 3.13) различного сечения.

Рис. 3.13. Зубчатое колесо со спицами

При конструировании колеса наиболее важным требованием является его жесткость. Основные соотношения элементов зубчатых колес в зависи­мости от их конструкции приведены в специальных справочниках.

Для экономии высокопрочных дорогостоящих материалов изготовляют сборные конструкции — бандажированные колеса (рис. 3.14). В этом слу­чае зубчатый венец колеса изготовляют из качественной стали, а централь­ную часть делают из менее дорогого материала (например, чугуна).

Венец

Окно Ступица

Рис. 3.14. Зубчатый венец бандажированного колеса