Описание прибора для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев методом обката

Прибор имеет следующую конструкцию (рисунок 7.) Двойной диск 1 соответствует заготовке, причем верхний диск по диаметру больше окружности головок нарезаемого колеса и служит для закрепления листа бумаги, на котором вычерчиваются профили зубьев.

Примечание – Лист бумаги, закрепленный на диске, играет роль заготовки нарезаемого зубчатого колеса.

Рисунок 7 – Прибор для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев методом обката

Нижний диск имеет окружность, соответствующую делительной окружности нарезаемого колеса. С помощью гибкой проволочной связи, нижний диск обкатывается по прямой, соответствующей модульной прямой рейки.

Рейка 3, перемещаясь по направляющим планки 2, может занимать относительно модульной прямой различные положения, фиксируемые винтами. На планке 2 нанесена шкала 4, а на рейке две риски, что позволяет точно определить положение рейки относительно планки.

При совпадении рисок с нулевым делением шкалы происходит построение профиля зуба нулевого колеса, при сдвиге рейки вниз или вверх будут «нарезаться» соответственно «положительные» и «отрицательные» колеса. На рейке указан её модуль m, угол исходного контура 𝛼, делительный диаметр d нарезаемого колеса.

Порядок выполнения работы

1. Разделить бумажный круг – заготовку на три равных сектора.

2. Закрепить заготовку на диске и установить рейку в исходное – крайнее положение (рисунок 8).

3. В каждом секторе вычертить по 2-3 профиля зубьев в трех вариантах (рисунок 9):

а) нулевое колесо;

б) колесо с положительным сдвигом, рассчитанным из условия устранения подреза и равным:

x_min = x_min· m ,

где

в) колесо с отрицательным сдвигом (принять равным – х_min).

Примечание – Поскольку цена деления на приборе 1мм, то вместо сдвига равного х_min, нужно брать величину x, которая получается, если величину х_min округлить до ближайшего целого числа в большую сторону. Например, если х_min = 4,01 мм, следует взять х = 5 мм.

Профили зубьев образуются в результате последовательных поворотов диска на угол ∆𝜑 (рисунок 5) при перемещении рейки на величину и обвода зубьев рейки острием карандаша. Карандаш держать вертикально. Ступенчатое (на величину ∆S) поступательное перемещение рейки осуществляется нажатием на клавишу 7 (рисунок 7) прибора. При этом Г – образная рукоятка должна находиться в правом положении (лежать на упорном штифте Б).

Рисунок 8 – Вычерчивание профиля зубьев

Примечание – Чтобы подвести чистую бумагу под рейку при вычерчивании нового варианта (в новом секторе), необходимо повернуть рукоятку 5 (рисунок 7) натяжения проволоки и повернуть диск на нужный угол так, чтобы рейка и диск имели взаимное положение как показано на рисунке 8. Чтобы передвинуть рейку в крайнее правое положение, необходимо откинуть рукоятку 6 в левое положение. При этом рейка перемещается свободно от руки.

Обводку зубьев рейки карандашом производить до тех пор (рисунок 9) пока рейка не передвинется из правого в крайнее левое положение (до упора).

4. Рассчитать размеры зубчатых колес по формулам, приведенным в прилагаемой форме протокола, и внести их в таблицу протокола (таблица 1).

5. Пользуясь рассчитанными диаметрами, нанести на заготовку окружности: делительную, основную, головок и ножек для трех вариантов (см. пункт 3).

6. Произвести следующие замеры для всех трех вариантов:

а) диаметры окружности впадин d_f;

б) шаг по делительной окружности Р;

в) толщину зуба по делительной окружности S;

г) толщину зуба по окружности головок S_a.

Для отсутствия заострения зубьев по окружности головок должна выдерживаться зависимость:

S_a ≥ 0,3 m.

7. Заполнить таблицу сравнения расчетных и фактических данных d₁,P, S, S_a для всех трех вариантов по форме, прилагаемой в отчете (таблица 2).

8. Оформить протокол работы и приложить к нему диск с вычерченными профилями зубьев.

L AQAADwAAAAAAAAAAAAAAAAALBQAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAABgGAAAA AA== " filled="f" stroked="f">

χ=-7

χ=0

χ=7

Рисунок 9 – Обкатанный профиль зубьев

Отчет о работе

Задано: m = ; 𝛼 = 20 град.; d =

1. Расчет минимального смещения рейки x_min = x_min; m = мм

; ; x_min заменяется на x.

2. Расчет размеров колес.

Таблица 1 – Получаемые параметры

Наименование	Расчетная формула	Численное значение
х = 0	х > 0	х < 0
Диаметр основной окружности	do = d· cos𝛼
Шаг по делительной окружности	P = π· 𝑚
Диаметр окружности впадин	df = d-2,5𝑚+ 2x
Диаметр окружности головок	da = d+2m+2x-2m∆𝑦
Толщина зуба по делительной окружности	S = 0,5P+2x·tg𝛼

В формуле для определения d_a коэффициент ∆𝑦 называется коэффициентом уравнительного смещения и зависит не только от параметров данного колеса, но и от параметров сопряженного колеса. В данной работе для простоты расчетов можно предложить, что нарезаемое колесо будет работать в паре с зубчатой рейкой (не инструментальной).

Тогда ∆𝑦 = 0.