Zanatlije, tehnolozi i glodači mašinskih radnji, čiji mašinski parkovi imaju mašine za glodanje zupčanika, redovno se susreću sa problemima u proizvodnji spiralnih cilindričnih zupčanici sa pitanjem što preciznijeg izbora diferencijalnih zupčanika.
Ne ulazeći u detalje rada kinematičkog dijagrama mašine za rezanje zupčanika i tehnološki proces rezanje zuba rezačem za kuhanje, zatim ovaj zadatak sastoji se od sklapanja dvostepenog cilindričnog reduktora sa datim omjerom prijenosa ( u) iz postojećeg kompleta zamjenskih kotača. Ovaj mjenjač je diferencijalna gitara. Komplet (priključak za mašinu) obično uključuje 29 zupčanika (ponekad i više od 50) sa istim modulom i prečnikom otvora, ali sa različitim brojem zubaca. Set može sadržavati dva ili tri zupčanika sa istim brojem zubaca.
Diferencijalno kolo gitare je prikazano ispod na slici.
Ugađanje gitarskog diferencijala počinje određivanjem projektnog omjera prijenosa ( u) prema formuli:
u =p *sin (β)/(m *k)
str– parametar određenog modela mašine (broj sa četiri do pet decimala).
Vrijednost parametra ( str) pojedinačno za svaki model, dat je u pasošu opreme i zavisi od kinematičkog dijagrama pogona određene mašine za brušenje zupčanika.
β – ugao nagiba zubaca točka koji se seče.
m– normalni modul reznog točka.
k– broj prolaza rezača ploče za kuhanje odabranih za posao.
Nakon toga, potrebno je da iz seta odaberete sljedeća četiri zupčanika sa brojem zubaca Z 1, Z 2, Z 3 I Z 4, tako da, ugrađeni u diferencijalni zupčanik, formiraju mjenjač sa omjerom prijenosa ( u') što bliže izračunatoj vrijednosti ( u ).
(Z 1 /Z 2 )*(Z 3 /Z 4 )=u’ ≈u
Kako to učiniti?
Odabir broja zubaca zupčanika kako bi se osigurala maksimalna tačnost može se izvršiti na četiri načina (barem su meni poznati).
Razmotrimo ukratko sve opcije koristeći primjer zupčanik sa modulom m =6 i ugao zuba β =8°00’00’’. Parametar mašine p =7,95775. Rezač ploče za kuhanje - jedan prolaz k =1.
Da bismo eliminisali greške tokom višestrukih proračuna, kompajliramo jednostavan program u Excelu, koji se sastoji od jedne formule za izračunavanje omjera prijenosa.
Omjer prijenosa gitare ( u) pročitajte
u ćeliji D8: =D3*SIN (D6/180*PI())/D5/D4 =0,184584124
Relativna greška odabira ne smije biti veća od 0,01%!
δ =|(u -u’ )/u |*100<0,01%
Za visokoprecizne prijenose ova vrijednost može biti mnogo manja. U svakom slučaju, uvijek treba težiti maksimalnoj preciznosti u proračunima.
1. “Ručni” izbor diferencijalnih kotača gitare.
Vrijednost omjera prijenosa ( u) su predstavljeni aproksimacijama u obliku običnih razlomaka.
u =0,184584124≈5/27≈12/65≈79/428≈ 91/493 ≈6813/36910
To se može učiniti pomoću programa za predstavljanje viševrijednih konstanti aproksimacijama u obliku razlomaka sa specificiranom preciznošću ili u Excelu odabirom.
Odaberemo razlomak koji je prikladan za tačnost i razložimo njegov brojnik i nazivnik na proizvode prostih brojeva. Prosti brojevi u matematici su oni koji su bez ostatka djeljivi samo sa 1 i sami sobom.
u’ =91/493=0,184584178
91/493=(7*13)/(17*29)
Pomnožimo brojilac i imenilac izraza sa 2 i 5. Dobijamo rezultat.
((5*7)*(2*13))/((5*17)*(2*29))=(35*26)/(85*58)
Z 1 =26 Z 2 =85 Z 3 =35 Z 4 =58
Izračunavamo relativnu grešku odabrane opcije.
δ =|(u -u’ )/u |*100=|(0,184584124-0,184584178)/0,184584124| *100=0,000029%<0.01%
2. Podešavanje gitare prema referentnim tabelama.
Koristeći tabele priručnika M.I. Petrik i V.A. Shishkov "Tablice za odabir zupčanika" mogu brzo riješiti problem koji se razmatra. Metodologija rada je detaljno i jasno opisana na samom početku knjige.
Standardni set V.A. Šiškova sadrži 29 zupčanika sa brojem zuba: 23; 25; 30; 33; 37; 40; 41; 43; 45; 47; 50; 53; 55; 58; 60; 61; 62; 65; 67; 70; 73; 79; 83; 85; 89; 92; 95; 98; 100.
Iskoristimo ovaj set da riješimo naš problem.
Rezultat odabira iz tabela:
Z 1 =23 Z 2 =98 Z 3 =70 Z 4 =89
u’ =(23*70)/(98*89)=0,184590690
<0,01%
3. Diferencijalna gitara on-line.
Idite na web-stranicu na: sbestanko.ru/gitara.aspx i, ako je model vašeg stroja prisutan na listi izvornih podataka, tada postavite parametre kotača koji se reže i rezača ploče za kuhanje i pričekajte rezultat proračuna. Ponekad to traje dugo, ponekad ne pronalazi rješenja.
Za naš primjer, servis nije dao rješenja za preciznost od 5 i 6 decimala. Ali za tačnost, 4 decimale su dale 136 opcija!!! Sviđa mi se - čačkaj!
Najbolji rezultati koje je prikazao on-line servis:
Z 1 =23 Z 2 =89 Z 3 =50 Z 4 =70
u’ =(23*50)/(89*70)=0,184590690
δ =|(u -u’ )/u |*100=|(0,184584124-0,184590690)/0,184584124| *100=0,003557%<0,01%
4. Podešavanje gitarskog diferencijala u programu Duncans Gear kalkulator.
Korištenje ovog besplatnog programa je očigledno najbolja opcija od četiri ponuđena na razmatranje. Program ne zahtijeva instalaciju i počinje s radom odmah nakon pokretanja datoteke gear.exe. Datoteka Help.txt sadrži kratka uputstva za korisnike. Program možete bez problema preuzeti na službenoj web stranici metal.duncanamps.com/software.php.
Jedna od glavnih prednosti programa je ta što vam omogućava da pronađete rješenja iz skupa stvarno dostupan zamjenjivi zupčanici. Korisnik može promijeniti sastav kompleta. Nakon isključivanja programa, navedeni set zamjenjivih zupčanika se pohranjuje u memoriju i ne zahtijeva ponovni ulazak pri ponovnom pokretanju!
Snimak zaslona ispod prikazuje rezultat rada programa s primjerom koji se razmatra kada se koristi standardni V.A. Shishkova.
Najpreciznije kombinacije nalaze se na vrhu konačne liste. Rezultat je identičan rezultatima podešavanja gitarskog diferencijala korištenjem referentnih tablica i korištenjem on-line usluge.
Sljedeća slika prikazuje rezultat rada programa kada se koristi set koji se sastoji od standardnog V.A. Šiškov i dva dodatna točka sa zupcima broj 26 i 35.
Rezultat ponavlja rezultat “ručnog” odabira!
“Ručnim” odabirom, sasvim slučajno, pronašli smo najtačnije rješenje. Ali rezultirajući rezultat uključuje zupčanike s brojevima zuba 26 i 35, koji možda nisu uključeni u stroj.
Ako se ne vežete za određeni set zamjenskih kotača, onda poništavanjem potvrdnog okvira dobivamo setove od četiri zupčanika koji pružaju najveću moguću preciznost u gore navedenom rasponu brojeva zubaca. Možete napraviti zamjenske kotače koji nisu uključeni u stroj i koristiti ih prilikom postavljanja diferencijalne gitare.
Nakon odabira zupčanika, treba provjeriti mogućnost njihovog postavljanja (sastavljanja) u tijelo gitare mašine. Priručnici za mašine sadrže posebne nomograme koji ovo olakšavaju. U krajnjem slučaju, mogućnost sklapanja diferencijalne gitare može se eksperimentalno provjeriti.
Poštovani čitaoci, ostavite recenzije, pitanja i komentare u komentarima na dnu stranice.
Rezanje cilindričnih zupčanika na glodalici pomoću univerzalne razdjelne glave (UDG)
1. Osnovne odredbe
Tabela 1. Set od osam modularnih disk rezača
Profil svakog glodala u setu se pravi prema najmanjem broju zubaca intervala (npr. za glodalo br. 2 na Z = 14), stoga se najveća greška dobija pri izradi točkova sa najvećim brojem zubi svakog intervala. Pored greške povezane s nepreciznošću instrumenta, uvijek postoji greška u radu razdjelne glave.
Metoda kopiranja se koristi samo u pojedinačnoj i ponekad maloj proizvodnji.
2. Postavljanje mašine
Prazan zupčanik je pričvršćen za trn pomoću matice. Trn je stegnut u steznu glavu s tri čeljusti, koja se navija na vreteno razdjelne glave. Drugi kraj trna je oslonjen na stražnji dio (sl. 2).
Odgovarajući modularni disk rezač se montira na trn vretena mašine i ugrađuje u sredinu obratka. Da biste to učinili, podignite sto sve dok sredina trna obratka ne bude u ravnini s dnom rezača. Zatim se stol pomiče u poprečnom smjeru sve dok se središte trna obratka ne poklopi s vrhom zuba rezača. Nakon toga se stol spušta i obradak se dovodi ispod rezača (uzdužni pomak) tako da se između njih ugrize list tankog papira. Nakon toga, radni komad se pomiče od rezača, dajući stolu uzdužni pomak, a stol se podiže na dubinu glodanja, računajući duž brojčanika.
Prije nego počnete rezati zube, morate provjeriti podešavanje i podešavanje mašine. Načini rezanja – brzina rezanja i pomak se nalaze u tabelama za obradu datog materijala.
Dubina rezanja jednaka je visini zuba t = h.
3. Univerzalne razdjelne glave
Razdjelne glave su važan pribor za konzolne glodalice, posebno univerzalne, a koriste se kada je potrebno glodati rubove, žljebove, klinove, zube kotača i alate koji se nalaze pod određenim uglom jedan prema drugom. Mogu se koristiti za jednostavnu i diferencijalnu podjelu.
Za izračunavanje potrebnog ugla rotacije vretena 1 razdjelne glave (slika 4), a samim tim i trna 7 na kojem je pričvršćen radni komad 6, koristi se razdjelni disk (brojčanik) 4 koji ima nekoliko redova rupa. s obje strane, smještene na koncentričnim krugovima. Rupe na disku su namijenjene za fiksiranje ručke A u određenim položajima pomoću šipke za zaključavanje 5.
Rice. 4. Kinematički dijagram univerzalne razdjelne glave (UDG)
Prijenos od ručke do vretena razdjelne glave vrši se preko dva kinematička lanca.
Prilikom diferencijalne podjele otpušta se graničnik 8 koji pričvršćuje brojčanik za tijelo razdjelne glave, pužni par 2, 3 se isključuje, a kada se ručka sa brojčanikom okrene, prijenos na vreteno se vrši preko lanca :
Gdje je i cm prijenosni omjer zamjenjivih zupčanika.
Jednostavnim podjelom, zamjenjivi zupčanici su onemogućeni, brojčanik miruje, šipka za zaključavanje je uvučena u ručku, kada se okreće, kretanje se prenosi na vreteno kroz lanac:
Karakteristika razdjelne glave N je recipročna vrijednost prijenosnog omjera pužnog para (obično N = 40).
3.1. Postavljanje razdjelne glave za jednostavnu podjelu
Prilikom postavljanja razdjelne glave za jednostavnu podjelu, zamjenjivi zupčanici se uklanjaju i jednadžba kinematičkog lanca podešavanja ima sljedeći oblik:
,
gdje je Z 0 broj podjela koje je potrebno izvršiti;
a – broj rupa na koncentričnom krugu pregradnog diska 4 koji odgovara proračunu;
c – broj rupa do kojih se drška A pomiče;
Z chk – broj zubaca pužnog točka;
K – broj prolaza crva.
Iz jednačine slijedi:
,
gdje je Z chk = 40; K = 1; Z 1 = Z 2, odavde:
Na pregradnu glavu (UDGD-160) je pričvršćen pregradni disk koji ima sedam koncentričnih krugova sa rupama na svakoj strani.
Broj otvora za podelu diska:
Na jednoj strani - 16, 19, 23, 30, 33, 39 i 49;
Na drugoj strani - 17, 21, 29, 31, 37, 41 i 54.
Maksimalni prečnik radnog komada je 160 mm.
Postavljanje primjera
Postavite razdjelnu glavu za obradu zupčanika Z 0 =34:
.
Stoga je za izvođenje ove podjele potrebno napraviti jedan puni okret ručke i na krugu sa brojem rupa 17 okrenuti ručku pod kutom koji odgovara 3+1 rupa i učvrstiti je u tom položaju.
Da biste ugradili ručku sa bravom na željeni krug pregradnog diska (slika 5), potrebno je olabaviti steznu maticu, okrenuti ručku tako da šipka za zaključavanje padne u rupu u krugu i ponovo pričvrstiti nut.
Za brojanje podjela koristite klizni sektor koji se sastoji od dva ravnala 1 i 5, steznog vijka 3 za njihovo pričvršćivanje pod potrebnim kutom i opružne podloške koja čuva sektor od proizvoljnog okretanja.
Nakon određivanja potrebnog kruga na razdjelnom disku i procijenjenog broja rupa na koje treba pomaknuti zasun, sektor se postavlja tako da broj rupa između ravnala bude jedan veći od broja dobijenog brojanjem (pozicije 2 i 4 ), a rotira se odmah nakon pomicanja reze. Sektor treba da ostane u tom položaju do sljedećeg podjela, a do rupe ga treba dovesti glatko i pažljivo kako bi zasun uklonjen sa osigurača pod djelovanjem opruge ušao u rupu.
Ako se ručka pomakne izvan tražene rupe, povlači se za četvrtinu ili pola okreta i vraća u odgovarajuću rupu. Za tačnu podjelu, ručku sa bravom uvijek treba okretati u istom smjeru.
Broj okreta ručke za jednostavnu podjelu dat je u dodatku. 1, za diferencijalnu podjelu - u pril. 2.
3.2. Kontrola veličine zuba
Nakon što ste izrezali prvi zub, morate izmjeriti njegovu debljinu čeljusti ili čeljusti i visinu zuba mjeračem dubine.
Debljina zuba S = m a,
gdje je m modul zupčanika u mm;
A – faktor korekcije (tabela 2).
Tabela 2. Zavisnost korektivnog faktora od broja zuba
Ovaj materijal je zasnovan na predavanjima sa Katedre za tehnologiju materijala (MTM)
Sa stanovišta tehnologije i kinematike, takav proces kao što je rezanje zupčanika, je jedna od najtežih operacija koje se izvode prilikom obrade izradaka na metaloreznim mašinama. Operacije od strane sečenje zupčanika klasifikuju se kao veoma radno intenzivne, jer je prilikom njihove implementacije potrebno ukloniti znatnu količinu metala kako bi se obezbedila neophodna geometrijska konfiguracija gotovog proizvoda, i to na način da se profil zuba tačno uskladi sa projektni parametri su osigurani.
Postupak rezanja zuba na zupčanicima podrazumijeva korištenje tehnoloških procesa kao što su glodanje, blanjanje, brušenje, dletonje, provlačenje, valjanje i još neki.
Za postizanje potrebne konfiguracije profila zuba kada zupčanici za rezanje koriste se dvije glavne metode: valjanje (kruženje) i kopiranje (podjela).
Metoda kopiranja za rezanje zupčanikaPrema ovoj uobičajenoj metodi, kada zupčanici za rezanje Metodom kopiranja, šupljina koja se nalazi između zuba se izrezuje specijalizovanim reznim alatom (brus, disk ili nož za prste, rezač, brusni točak), koji ima isti profil kao i same rezne ivice. Prema tehnologiji, mora se podudarati s profilom koji ima šupljina kotača koji se obrađuje.
Kada koristite glodalice za rezanje zupčanika metodom kopiranja koriste se disk modularni rezači. Zasebno, sa svakim pojedinačnim podjelom, izrezuje se strogo definirani zub kotača.
Najčešće se proizvodi uz pomoć disk rezača rezanje zuba na zupčanicima, koji se koriste kao rezervni dijelovi za razne mašine i mehanizme. Ova metoda je učinkovita za proizvodnju komadne robe ili malih serija. Treba napomenuti da ne dopušta postizanje visoke preciznosti u proizvodnji gotovih proizvoda.
Rezanje zuba pomoću rezača za disk, proizvodi se na sljedeći način: radni komad je fiksiran u razdjelnoj glavi koja se nalazi na stolu glodalice; vrši translatorno kretanje duž uzdužnog pomaka do rezača, koji se rotira dok je fiksiran u vretenu. Zahvaljujući tome, u radnom komadu se izrezuje žlijeb koji odgovara konfiguraciji šupljine koja se nalazi između zuba. Na kraju jedne operacije ovog procesa, pomoću razdjelne glave, obradak se rotira i fiksira u sljedeću poziciju, a proces obrade se ponavlja i tako sve dok se ne iseku svi zupci.
Metode rezanja zupčanika
Za proizvodnju se u većini slučajeva koriste modularni rezači prstiju rezanje zupčanika sa velikim modulom, na glodalicama. Preduvjet za uspješno izvođenje takvog posla od strane kvalificiranog osoblja je neophodna konfiguracija alata za rezanje: profil i prstnih i disk rezača mora se nužno podudarati s profilom šupljina koje se nalaze između zubaca kotača koji se obrađuje.
Način rada prstnih glodala je prilično složen: oni doživljavaju značajna opterećenja, pa se često "stiskuju", što negativno utječe na točnost obrađenih proizvoda. Osim toga, potrebno je uzeti u obzir činjenicu da rezni alat ima konusni oblik, što znači da se prilikom obrade ne mogu koristiti povećani uvjeti rezanja.
Metoda valjanja za rezanje zupčanikaAt zupčanici za rezanje metodom valjanja, formiranje oblika zuba zupčanika nastaje valjanjem u paru zupčanika, čija je komponenta sam radni komad, a druga je rezni alat. U praksi ga je preporučljivo koristiti samo u masovnoj proizvodnji, jer je potrebno proizvoditi visoko precizne alate (specijalne glodalice).
Još jedna prilično uobičajena metoda proizvodnje zupčanici je upotreba rezača za kuhanje. Ovaj rezni alat ima trapezoidni oblik u normalnom poprečnom presjeku, a sa stanovišta geometrijske konfiguracije, radi se o zupcu letve sa određenim prednjim i stražnjim uglovima oštrenja.
Rezanje zuba uz pomoć rezača ploče za kuhanje izvodi se na tradicionalan način: alatu za rezanje se daje rotacijski pokret, a radnom komadu se daje translacijsko kretanje u kombinaciji s rotacijskim. Kao rezultat ove kombinacije pokreta, dobijaju se evolventni profili zuba zupčanika.
Za izradu zupčanici koriste se i takozvani dolbyaks. Oni su, zajedno sa pločama za kuhanje, univerzalni alati. Ako govorimo o svim metodama koje se koriste za proizvodnju zupčanika, onda je među njima najproduktivnije i najpreciznije valjanje.
za prvu izbornu grupu zupčanika i 4 = 1/j 3 ; i 5 =1/1;
za drugu izbornu grupu zupčanika i 6 =1/ j 4 ; i 7 =j 2.
Nakon što se utvrde prijenosni odnosi svih zupčanika uključenih u kinematičku shemu, potrebno je odrediti broj zubaca zupčanika.
PREDAVANJE 5
4.4. Proračun broja zubaca zupčanika
Broj zuba u grupnim zupčanicima može se izračunati korištenjem metode najmanje uobičajenog višestruka ili tabelarnom metodom. Metoda najmanjeg višestruka je najprikladnija za slučaj kada su omjeri prijenosa odnosi prostih brojeva.
Da bi se smanjio raspon alata za rezanje zupčanika i smanjila cijena stroja, moduli svih zupčanika iste grupe trebaju biti identični. U tom slučaju se povećava širina jako opterećenih zupčanika ili su izrađeni od kvalitetnijih materijala, uz zadržavanje performansi.
Prilikom izračunavanja broja zuba, najtipičniji slučaj je proračun grupe zupčanika koja se sastoji od cilindričnih zupčanika (ugao nagiba bj== 0) istog modula.
Najmanje uobičajena višestruka metoda
Budući da je rastojanje w od centra do centra za sve zupčanike grupe konstantna vrijednost (slika 4.9) i jednaka je
tada, sa istim modulom zupčanika, odnos bi trebao biti istinit
gdje je a w razmak od centra do centra grupe zupčanika ;
m - modul u mm;
b j - ugao nagiba zubaca;
: Sz je zbir broja zubaca spojnih kotača;
z j i z’ j .-broj zubaca pogonskog i pogonskog točka.
Prijenosni omjer para zupčanika
Iz jednačina (4.13) i (4.14) slijedi
Neka je ij = -^" = - L, gdje su f j i g j prosti brojevi. Tada će formule za izračunavanje broja zuba poprimiti oblik
Budući da z j i z" j moraju biti izraženi kao cijeli brojevi, zbir broja zubaca S z mora biti višekratnik (f j + g j), tj.
gdje je K najmanji zajednički višekratnik svih zbira (f j + g j) izračunate grupe zupčanika;
E - cijeli broj; E = 1; 2; 3; ...
Ako je broj zubaca zupčanika, izračunat prema formulama (4.16), manji od dozvoljene vrijednosti određene uslovom za sečenje zuba, odnosno Z min< 17¸18, то
Vrijednost E min je zaokružena na najbliži veći cijeli broj. Ako se iz dizajnerskih razloga pokaže da je zbroj zubaca neprihvatljivo mali, onda se cijeli broj puta povećava na prihvatljivu vrijednost. S druge strane, zbir zubaca S z ne bi trebao biti veći od 100-120.
Primjer. Izračunajte broj zuba u grupi glavnog zupčanika prema sl. 4.9 i 4.10. Nazivnik j = 1.26. Iz grafikona (vidi sliku 4.10) određujemo prijenosne omjere grupe koja se sastoji od tri zupčanika i upisujemo ih u tabelu. 4.3.
Za omjer prijenosa i min = 7/11, odredimo E min uzimajući z min =18;
E min =18(7+11)/7*18"3; tada će zbir zuba biti
S z = E" *K = 3 * 18 = 54. Koristeći formule (4.16), nalazimo
Izračunava se broj zuba u bilo kojoj pogonskoj grupi
na sličan način. .
Tabela metoda
Za lakše izračunavanje broja zubaca grupnih zupčanika data je tabela. 4.4 koji označava brojeve zubaca manjeg zupčanika. Prazne ćelije znače da se za datu količinu S z prijenosni odnos ne može održavati u traženim granicama s maksimalnom dozvoljenom greškom od ±10 (j-1)%.
Prilikom određivanja broja zuba prema tabeli. 4.4 za izračunatu grupu zupčanika, zbir zubaca spojnih točkova S z je odabran tako da omjer broja zuba ovog zbroja Z j /Z¢ j daje sve omjere zupčanika spojenih parova u ovom grupa. Zbir zubaca spojnih točkova S z ne bi trebao biti veći od 120.
Primjer. Odredite broj zubaca tri para spojnih zupčanika koji bi trebali osigurati prijenosne omjere
Ako prema tabeli 4.4 uzeti, na primjer, Sz=76, onda kada
I 1 =1/2,82; z 1:z¢ 1 =(76-20):20 i kada je i 2 =1/2; i i 3 =1/1.41 imamo prazne ćelije. Stoga je potrebno pronaći vrijednost S z koja zadovoljava sva tri prijenosna odnosa.
