Предложен метод изготовления эвольвентной звёздочки для зубчатой цепи стандартным режущим инструментом. Применение эвольвентных звёздочек по сравнению с прямолинейным и стандартным профилями зубьев имеет ряд преимуществ: снижение шума при эксплуатации, повышение износостойкости, долговечности и др. Приведён порядок выбора стандартного режущего инструмента (червячной фрезы) для нарезания эвольвентных звёздочек. Разработана компьютерная программа, моделирующая процесс нарезания звёздочек с различными значениями шага цепи и количеством зубьев. Данный ресурс позволяет определить модуль инструмента и проверить зубья на предмет заострения и подрезания. Особенностью нарезания звёздочек с зубьями эвольвентного профиля является применение двух коррекций (радиальной и тангенциальной). Приведён порядок их расчёта. Выполнены расчёты для цепи шага tц = 12,7 мм. Результаты сведены в таблицу. Определён диапазон нарезания эвольвентных звёздочек стандартным режущим инструментом по значениям шага цепи tц, модуля (m) и количеству зубьев звёздочки (z). При этом учитывалась необходимость исключить подрезание и заострение зубьев.
зубчатая цепь, эвольвентная звёздочка, червячная фреза, подрезание, заострение
Введение
В последнее время в зубчатых цепях всё чаще применяются звёздочки с эвольвентным профилем зубьев. Это обеспечивает, во-первых, повышенную плавность работы при высоких скоростях (V > 5 м/с) [1]. Во-вторых, уровень шума снижается примерно на 20 % (по сравнению с использованием зубьев с прямолинейным профилем) [2].
В то же время эвольвентные звёздочки нарезают методом обкатки — более точным и производительным, если сравнивать с методом копирования (используется при нарезании звёздочек с прямолинейным профилем зубьев).
Применение стандартного режущего инструмента типа червячной фрезы даёт ряд преимуществ:
- возможность нарезания эвольвентных звёздочек с заданным шагом и любым числом зубьев одним режущим инструментом;
- использование стандартного оборудования, режущего и измерительного инструмента, применяемого при изготовлении эвольвентных зубчатых колёс — что актуально для большинства предприятий, обслуживающих технику.
Основная часть
Задача данной статьи — определить диапазон нарезания эвольвентных звёздочек стандартным режущим инструментом по следующим параметрам: шаг цепи (tц), модуль (m) и количество зубьев звёздочки (z). При этом важное условие — отсутствие подрезания и заострения зубьев.
Способ нарезания эвольвентных звёздочек для зубчатых цепей стандартным режущим инструментом без изменения его геометрии основан на использовании метода двух коррекций (радиальной и тангенциальной) [3, 4, 5].
Сначала режущий инструмент 1 модуля m врезается в заготовку 2 на глубину, равную высоте зуба звёздочки h2 (рис. 1). На этом этапе применяется радиальная коррекция (радиальное смещение) инструмента на величину xm. Однако полученная ширина впадин звёздочки недостаточна для размещения в них пластин зубчатой цепи. Затем инструмент 1 возвращается в исход-
1. Бережной, С. Б. Роликовые цепные передачи / С. Б. Бережной. - Москва : Издательство МГТУ им. Баумана, 2004. - 242 с.
2. Фот, А. П. О шуме передач с зубчатыми цепями / А. П. Фот, П. Н. Учаев, Б. В. Яковлев // Известия вузов : Машиностроение. - 1980. - Т. 12. - С. 46-48.
3. Способ изготовления эвольвентных звёздочек для зубчатых цепей : пат. 2314900 Рос. Федерация : B23F 5/22 / А. А. Петрик [и др.]. - № 2006113457/02 ; заявл. 20.04.06 ; опубл. 20.01.08, Бюл. № 2. - 3 с.
4. Воробьёв, Н. В. Цепные передачи / Н. В. Воробьёв. - 4-е изд. - Москва : Машиностроение. - 1968. - 250 с.
5. Яковлев, Б. В. Нарезание зубьев звёздочек / Б. В. Яковлев // Машиностроитель - 1970. - Т. 12. - С. 26-27.
