Вычерчивание зубьев колеса методом обкатки

Вычерчивание зубьев колеса методом обкатки

Учебно-методическое пособие
по выполнению лабораторной работы
по дисциплине "Прикладная механика"
для студентов всех специализаций
направления 130400.65 – "Горное дело"
всех форм обучения

Екатеринбург

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение профессионального образования

"Уральский Государственный Горный Университет"

Одобрено

Методической комиссией

горно-механического факультета

"__" ________ 2016 г.

Председатель комиссии

________ проф. Барановский В.П.

Вычерчивание зубьев колеса методом обкатки

________________________________________________________________

Издание УГГУ Екатеринбург, 2016

Лабораторная работа № 3

Вычерчивание зубьев колеса методом обкатки

Цель работы – ознакомить студента с наиболее распространенным методом образования зубьев цилиндрических прямозубых колес, а также с явлением подрезания в процессе их изготовления.

Работа проводится на приборе ТММ – 42 (рис. 1.1), имитирующем нарезание зубьев зубчатой рейки.

На основании 4 прибора подвижно установлен диск и несущая рейку 5 каретка 10. Диск имеет диаметр, равный диаметру делительной окружности колеса и может вращаться на оси, укрепленной в основании.

На диске 8 сверху закреплен диск 9 из оргстекла. Вращение дисков и поступательное перемещение каретки в направляющих 14 связаны между собой так, что в относительном движении нижняя часть диска перекатывается по ребру планки, имеющейся в каретке. Это ребро, таким образом, играет роль начальной прямой рейки. Обкатывание без скольжения делительной окружности по начальной прямой достигается следующим устройством прибора: на каретке установлены подвижный 1 и неподвижны 12 захваты, к которым прикреплены концы струны 2, огибающей диск 8 по окружности, совпадающей с делительной окружностью колеса. Если, перемещая захват 1 рукояткой 2, натянуть струну, каретка и диск будут двигаться только одновременно и именно так, как описано выше. При выполнении работы каретка с рейкой двигаются влево на 4 - 5 мм при каждом нажатии на клавишу 16. Поворотом рычага 15 против часовой стрелки до отказа можно отключить подающий механизм и затем перемещать каретку в любом направлении. Зубчатая рейка 5 закрепляется на каретке винтами 17. Ее положение относительно заготовки определяется величиной , отсчитываемой по шкалам 13.

Установим вырезанный из плотной бумаги круг "заготовку" на отверстия трех игл на диске и прижмем крышкой 7, которая крепится к диску винтом. Острие четвертой иглы на оси вращения диска отмечает центр "заготовки". Нажимом на клавишу 16 рейке и "заготовке" сообщим небольшие согласованные перемещения, очерчивая каждый раз контур рейки на бумажном круге. В итоге на бумаге будут зафиксированы несколько последовательных положений рейки относительно заготовки. Очевидно, в реальных условиях нарезания зубчатого колеса весь материал заготовки, оказавшийся в занятой рейкой зоне, будет удален, а очертаниями профилей зубьев на заготовке будут служить огибающие семейств прямых, представляющих профили зубьев рейки.

Рисунок 1.1 – Прибор ТММ - 42

Порядок выполнения работы

1. Занести в бланк отчета номер прибора и его основные данные: модуль , угол профиля рейки, диаметр делительной окружности нарезаемого колеса.

2. Из зависимости найти число зубьев нарезанного колеса и занести его в бланк.

3. Наложить на диск 9 прибора бумажный круг, прижать его крышкой 7 и закрепить последнюю винтом 6.

4. Установить рейку 5 в положение, соответствующее и закрепить винтами 17.

5. Отключив рычагом 15 подающий механизм, переместить каретку 10 в крайнее правое положение. Включить подающий механизм. Остро заточенным простым карандашом очертить на бумажном круге контур зубьев рейки.

6. Нажатием на клавишу 16 переместить каретку с рейкой влево на один шаг храпового подающего механизма и вновь очертить контур зубьев рейки. Повторять эти действия до тех пор, пока каретка не дойдет до упора в левом крайнем положении. К этому времени на бумажном круге полностью очертятся 2 - 3 зуба "нарезаемого" нулевого колеса.

7. Вычислить из выражения минимальное значение коэффициента смещения и соответствующее ему значение .

8. Установить рейку в положение, соответствующее смещению значение для "нарезания" положительного колеса.

9. Поворотом рукоятки 2 против часовой стрелки слегка ослабить струну 2, связывающую диск с кареткой. Повернуть диск примерно на 180 относительно неподвижной каретки. Вернуть рукоятку в исходное положение.

10. Повторить действия пунктов 5 и 6, получив 2 - 3 полностью очерченных зуба положительного колеса.

11. Сняв с прибора бумажный круг, нанести на него делительную и основную окружности, а также в зоне зубьев нулевого колеса – дугу окружности вершин.

12. Измерить толщину зуба и ширину впадины по дуге делительной окружности нулевого и положительного колес. Нанести на бумажный круг обозначения указанных размеров, размеров и , а также величин (вблизи соответствующих зубьев) и числа зубьев "нарезаемого" колеса.

13. Произвести расчеты нулевого и положительного колес по формулам. Все данные расчетов внести в таблицы 1.1 и 1.2. В указанные таблицы вписать для сравнения измеренные на бумажном диске размеры.

14. Рассчитать зубчатые зацепления формулам, приняв передаточное число и смещение сопряженного колеса . Все данные расчетов внести в таблицы 1.3.