Цель работы: Научиться рассчитывать силы, действующие на накатник при накатывании зубьев.
Ход работы:
- Рассчитать силу, действующую на накатник при накатывании зубчатого колеса.
Построение технологического процесса изготовления зубчатых колес с применением накатывания определяется конструкцией зубчатых колес и требованиями, предъявляемыми к их точности.
Накатывание можно применять как окончательную операцию обработки зубчатого венца только при производстве зубчатых колес 9—10-й степеней точностии звездочек для цепных передач до II класса точности. Во всех остальных случаях зубчатые колеса накатывают с припуском по контуру зуба под чистовую обработку. Качество накатанных зубьев в большой мере зависит от правильности выбора наружного диаметра заготовки, который должен удовлетворять условиям правильного ее деления и заполнения.
Рисунок 1 – Схема действия сил при накатывании зубчатых колес при накатывании штучным способом.
На накатники действует нормальная сила N и тангенциальная сила T, их равнодействующая сила Р направлена таким образом, что она проходит через центр заготовки. Нормальная сила N определяется:
(1)
где Fк – площадь соприкосновения накатника с заготовкой:
рср – среднее удельное давление.
Равнодействующая сила определяется:
(2)
Ввиду того что угла малы, для практических расчетов ими можно пренебречь, тогда равнодействующая сила:
(3)
В расчетах принимаются некоторые допущения, величину Fк определяют как произведение дуги захвата гладкого валка на ширину заготовки.
Таблица 1 – Величины средних удельных давлений, полученных при накатывании зубчатых колес.
|
|
Среднее удельное давление:
кГ/мм2. (4)
Δh – величина обжатия профиля по нормали, мм.
Горизонтальная проекция контактной линии:
(5)
α – угол зацепления.
Давление металла на накатники:
кГ. (6)
При накатывании в горячем состоянии при наличии хорошей смазки коэффициент трения можно принять f=0,2, тогда
кГ. (7)
Крутящий момент на накатниках:
кГм. (8)
i – передаточное число, m – модуль, мм.; b – ширина венца накатника, мм.
Коэффициент перекрытия:
(9)
где aw – угол зацепления передачи; ra1, ra2, rb1 rb2 – соответственно радиусы окружностей вершин и основных окружностей зубчатых колес:
; 
(10)
; 
(11)
aw – угол зацепления косозубой передачи в нормальном сечении
Для прямозубых передач максимальный коэффициент перекрытия 1,98.
Таблица 2 – Исходные данные для расчета
| Исходные данные по вариантам | ||||||||||||||||||||
| Модуль, m | 1,25 | 1,25 | 1,375 | 1,375 | 1,5 | 1,5 | 1,75 | 1,75 | 2,0 | 2,0 | 1,375 | 1,5 | 1,25 | 1,75 | 2,0 | 1,375 | 1,25 | 2,0 | 1,5 | 1,75 |
| Угол зацепления зубьев | ||||||||||||||||||||
| Твердость, НВ | ||||||||||||||||||||
| Диаметр делительной окружности колеса | 144,3 | 148,8 | 158,7 | 163,7 | 173,1 | 178,6 | 175,7 | 181,2 | 166,6 | 171,8 | 158,7 | 178,6 | 148,8 | 181,2 | 166,6 | 163,7 | 148,8 | 171,8 | 173,1 | 175,7 |
| Диаметр делительной окружности накатника | 135,537 | 139,262 | 149,090 | 153,189 | 162,643 | 167,115 | 165,000 | 169,537 | 156,515 | 160,818 | 149,090 | 167,115 | 139,262 | 169,537 | 156,515 | 153,189 | 139,262 | 160,818 | 162,643 | 165,000 |
| Число зубьев накатника | ||||||||||||||||||||
| Число зубьев колеса |
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Суслов А.Г. Наукоемкие технологии в машиностроении [Электронный ресурс]/ Суслов А.Г., Базров Б.М., Безъязычный В.Ф.— Электрон. текстовые данные.— М.: Машиностроение, 2012.— 528 c.— Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/18528.— ЭБС «IPRbooks», по паролю
- Золотухин П.И. Основные положения теории обработки металлов давлением [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Золотухин П.И., Володин И.М.— Электрон. текстовые данные.— Липецк: Липецкий государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2013.— 245 c.— Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/22928.— ЭБС «IPRbooks», по паролю
- Процессы и операции формообразования: Учебник/ Под ред. Чемборисова Н.М. - М.: Академия, 2012.- 320 с.- (Бакалавриат).