Расчет червячной фрезы

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Введение

Зубчатые передачи используют во множестве машин и механизмов для передачи вращательного движения и момента в широком диапазоне скоростей и мощностей, а также преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Зубчатые передачи имеет ряд достоинств по сравнению с другими передачами:

1. постоянство передаточного отношения;

2. возможность применения передач с переменными передаточными отношениями;

3. компактность, надежность;

4. высокий КПД;

5. простота в обслуживании.

Зубчатые передачи квалифицируются: открытые; закрытые; тихоходные, среднескоростные, высокоскоростные, цилиндрические, конические, винтовые и червячные.

Цилиндрические передачи бывают: прямозубыми, косозубыми, шевронными.

Конические передачи бывают прямозубые, косозубые, с криволинейными зубьями.

Винтовые могут быть с прямоугольным, треугольным, упорным, трапецеидальным и круговым профилем резьбы.

В червячных передачах червяк имеет несколько различных профилей: архимедовы; эвольвентные, глобоидные.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗЫ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА

Способы зубообработки

Зубья колес нарезают двумя основными способами:

а) метод копирования;

б) метод огибания.

Метод копирования осуществляется на горизонтальных и горизонтально-фрезерных станках с помощью дисковой или пальчиковой фрезы, режущие кромки которых имеют профиль, соответствующий профилю впадин зуба.

При изготовлении открытых венцов с прямыми зубьями иногда используется протягивание.

Метод огибания является основным методом образования зубьев.

С использованием метода огибания производится образование зубьев следующими способами: горячим и холодным накатыванием; фрезерованием червячными фрезами, долбление зубьев долбяками, строгание гребешками.

Метод огибания при нарезании эвольвентных профилей зубьев имеет существенные преимущества перед методом копирования, т.к. позволяет одним и тем же инструментом нарезать зубчатые колеса практически с любым числом зубьев, включая и реки. Один и тот же инструмент может быть использован для нарезания прямых и косых зубьев.

Зубофрезерование червячными фрезами является основным процессом предварительной и чистовой обработки зубьев.

Расчет червячной фрезы для нарезания зубьев на шестерне

Исходные данные:

mн = 25 мм, d = 80 мм,

dао = 340 мм;

zс = 10;

L = 380 мм

Определение размеров исходной инструментальной рейки.

Шаг зубьев определяем по формуле:

Ро = р · mн,

Где Ро -- шаг зубьев, мм;

mн -- нормальный модуль, мм.

Ро = 3,14 · 25 = 78,5 мм.

Угол профиля фрезы бо равен углу профиля зуба рейки, бо = 200;

Высота головки зуба определяется по формуле:

Где

-- коэффициент высоты головки зуба;

С* -- коэффициент радиального зазора.

hао = 1 · 25 = 25 мм

Высоту ножки зуба находим из равенства:

hfo = hао,

отсюда hfo = 25 мм

Высоту зуба определяем по формуле

ho = hao + hfo

ho = 25 + 25 = 50 мм

Радиус закругления головки зуба определяем по формуле

rао = 0,25 · mн

rао = 0,25 · 25 = 6,25 мм

Радиус закругления ножки зуба

rfo = 0,3 · mн

rfo = 0,3 · 25 = 7,5 мм

Толщина зуба определяется по формуле:

Определение геометрических параметров режущей части фрезы

Для чистовых фрез передний угол га = 00, а задний угол ба = 110.

Падение затылка для шлифованного участка определяется по формуле:

Где zо -- число стружечных канавок.

Падение затылка для нешлифованного участка

К1 = 1,5 · К

К1 = 1,5 · 18,63 = 27,95 мм

Глубина стружечной канавки определяется по формуле

Где r -- радиус закругления для стружечной канавки (для фрез больших модулей r = 6 мм).

Диаметр расчетного цилиндра фрезы определяем:

dmo = dao — 2 · hao — 0.3 · K

dmo = 340 — 2 · 25 — 0,3 · 18,63 = 28,41 мм

Для чистовых фрез число заходов nо = 1, для прямозубых колес направление нарезки фрезы -- правое.

Определение основных углов фрезы.

Угол подъема нарезки фрезы на расчетном цилиндре определяется по формуле:

гmo = 5,60

Угол наклона стружечных канавок принимаем равным углу подъема нарезки фрезы:

лmo = гmo = 5,60

Направление винтовых стружечных канавок принимаем левое, т.к. оно должно быть направлено противоположно виткам нарезки.

Угол профиля стружечных канавок

Определение шага винтовых стружечных канавок.

Шаг винтовых стружечных канавок определяем по формуле:

Рz = р · dmo · ctg лmo

Рz = 3,14 · 284,41 · ctg 5,60 = 79 258 мм

Рz = 79 258 мм

Определение размеров профиля нарезки фрезы в осевом сечении.

Определяем осевой шаг нарезки фрезы по формуле:

Ход витков фрезы находим по формуле:

Pzo = Pxo · no

Pzo = 78,8 · 1 = 78,8 мм

Расчетный профильный угол определяем по формуле:

ctg бxo = ctg 200 · cos 5,60 = 17,80

Определяем угол профиля зубьев червячной фрезы с винтовыми канавками для правой стороны.

Размеры профиля по высоте и радиусы закругления у ножки и головки зуба принимаются такие же, как для исходной инструментальной рейки.

Определение угла установки фрезы на станке

При нарезании зубчатых колес на станке, угол установки фрезы определяется по формуле:

ш = в ± гmo,

где в -- угол наклона зубьев, в = 28043?.

ш = 28043? + 5,60 = 33,440

Расчет конструктивных размеров фрезы.

Наименьшая длина нарезки фрезы определяется по формуле

Где lр -- длина нарезки фрезы;

dа -- диаметр окружности вершин шестерни, мм;

df -- диаметр окружности впадин шестерни, мм.

Исходные данные шестерни:

m = 25 мм

da = 450 мм;

df = 337,5 мм;z = 16.

lp < L

Для изготовления фрезы выбираем сталь Р6М5 по ГОСТ 1955–73 с термообработкой ТВЧ до твердости HRC 62…65.

Фреза червячная ГОСТ 9324–80.

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ВНУТРЕННЕГО И НАРУЖНОГО КРУГОВ ОПОРЫ фильтра в вертикальном направлении

зубчатая передача червячная фреза

1. Предел прочности внутреннего круга.

При расчете рассматривается самый неблагоприятный случай, когда подшипник ячейки находится в середине пролета опор катков.

1.1. Определение собственного веса круга, Р.

Общий вес внутреннего круга без ячеек и подшипников Р = 12 607 кг.

Эта нагрузка распределена по радиусу r = 4400 мм.

Нагрузка однородного распределения

Построим схему сил, действующих на внутренний круг.

Реакция RА ячейки на внутренний круг.

Собственный вес ячеек и подшипника на внутренний круг

12 500 + 1090 = 13 590 кг

Вес шлама на внутренний круг 18 480 кг.

Общий вес ячеек и шлама

13 590 + 18 480 = 32 207 кг

Реакция RА одной ячейки, нагруженной шламом:

Количество ячеек -- 24 шт.

1.3. Определяем момент изгиба из-за нагрузки однородного распределения Р в точках опор В и С.

Где Р -- нагрузка однородного распределения, кг/м;

l -- расстояние между роликами, м;

Определяем момент изгиба из-за реакции RА в В и С.

Где RА -- реакция в т. А.

Рассчитываем предел прочности внутреннего кольца в вертикальном направлении:

М1 + М2 = МУ

МУ = 32,25 + 153,8 = 186,05 кг·м

Предел прочности

-- модуль инерции внутреннего круга.

2. Рассчитываем предел прочности наружного круга.

Схема сил, действующих на наружный круг

Определяем вес Р на метр кольца.

Где 9530 кг -- общий вес наружного круга без ячеек, подшипников, рычагов ячеек и без реакции третьего катка;

r -- радиус наружного опорного кольца, r = 9,940 м.

Определяем реакцию RВ ячейки

Собственный вес ячеек подшипников, рычага и реакция третьего катка на наружный круг

14 700 + 1020 + 2860 + 4200 = 22 780 кг

Вес шлама на наружный круг:

Общий вес на наружный круг, переданный через подшипники

22 780 + 23 520 = 46 300 кг

Где Р -- общий вес, кг;

i -- количество ячеек, шт.

Рассчитываем момент изгиба наружного кольца в т. А и С.

Рассчитываем момент изгиба из-за реакции RВ в т. А и С.

Определяем максимальный предел прочности в вертикальном направлении.

МУ = М1 + М2

МУ = 380 + 4181,1 = 4561,1 Н·м

-- модуль инерции.

Где МУ -- суммарный момент

Литература

1. Краткий справочник машиностроителя, М., 1966 г.

2. Справочник проектировщика. Металлические конструкции, М., 1980 г.

3. Справочник конструктора-машиностроителя, В. И. Анурьев, Т. 1, 2, 3, М., 1979 г.

4. Детали машин, В. А. Дмитриев, Л., 1970 г.

5. Бельгийско-Люксембургский каталог.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой