Изготовление конических зубчатых колес

Оформление чертежей конических зубчатых колес

Чертежи конических колес и расчет геометрических параметров выполняются по ГОСТ. Так, для конических колес с круговыми зубьями применяют ГОСТ 2.405 - 75 и ГОСТ 19326 - 76. Примеры оформления чертежей приведены на рис. 2.1 и 2.2.

Число зубьев	z1		Высота ножки зуба, мм	hf1	4,37
Внешний окружной модудь, мм	mte	6,35	Радиальный зазор, мм	c	1,19
Ширина зубчатого венца, мм	b		Угол ножки зуба	qf1	1°45¢
Угол конуса вершин зубьев	da1	21°33
Тип зуба	-	Круговой	Угол конуса впадин зубьев	df1	16°17¢
Средний угол наклона линии зуба	bm	35°	Внешний диаметр вершин зубьев, мм	dae1	103,39
Направление линии зуба	-	Левый	Расстояние от вершины до плоскости внешней окружности зубьев, мм	B1	134,16
Угол профиля нормаль-ного исходного контура	an	20°
Рабочая высота зуба, мм	hl	10,80	Окружная толщина зуба, мм	ste1	12,21
Внешняя высота зуба, мм	he	11,99
Межосевой угол	S	90°	Толщина зуба по хорде, мм	`se1	-
Степень точности	-	8-7-7	Высота зуба до хорды, мм	`ha1	-
Внешний делительный диаметр, мм	de1	88,90	Нормальный боковой зазор в паре, мм	jn	0,15-0,20
Угол делительного конуса	d1	18°02¢	Параметр шероховатости поверхности на профиле зубьев, мкм	R a	2,0
Внешнее конусное рас-стояние, мм	Re	143,577
Окружной шаг, мм	pte	19,95
Высота головки зуба, мм	ha1	7,62

Рис. 2.1. Оформление чертежа конического колеса-вала

 

Число зубьев	z2		Высота ножки зуба, мм	hf2	8,18
Внешний окружной модудь, мм	mte	6,35	Радиальный зазор, мм	с	1,19
Ширина зубчатого венца, мм	B		Угол ножки зуба	qf2	3°31¢
Угол конуса вершин зубьеа	da2	73°43
Тип зуба	-	Круговой	Угол конуса впадин зубьев	df2	68°27¢
Средний угол наклона линии зуба	bm	35°	Внешний диаметр вершин зубьев, мм	dae2	273,02
Направление линии зуба	-	Правое	Расстояние от вершины до плоскости внешней окружности зубьев, мм	B2	41,43
Угол профиля нормаль-ного исходного контура	an	20°
Рабочая высота зуба, мм	hl	10,80	Окружная толщина зуба, мм	ste2	7,34
Внешняя высота зуба, мм	he	11,99
Межосевой угол	S	90°	Толщина зуба по хорде, мм	se2	-
Степень точности	-	8-7-7	Высота зуба до хорды, мм	ha2	-
Внешний делительный диаметр, мм	de2	273,05	Нормальный боковой зазор в паре, мм	jn	0,15-0,20
Угол делительного конуса	d2	71°58¢	Параметр шероховатости поверхности на профиле зубьев, мкм	R a	2,0
Внешнее конусное рас-стояние, мм	Re	143,577
Окружной шаг, мм	pte	19,95
Высота головки зуба, мм	ha2	3,18

Рис. 2.2 Оформление чертежа конического колеса-диска

2.2. Особенности типовых технологических маршрутов обработки
конических зубчатых колес

Технологический процесс обработки конических зубчатых колес условно можно разделить на две основные части: механическую обработку заготовки до и после зубообработки и непосредственно зубообработку. По опыту ЗИЛа, основное время, затрачиваемое на зубонарезание, достаточно велико и составляет 70 – 75 % времени всего технологического процесса.

Часть технологического процесса, связанного с механической обработкой заготовки, включает предварительную токарную обработку, обработку центрального отверстия, чистовую обработку заготовок под нарезание и не имеет существенного отличия от аналогичных видов обработки при изготовлении цилиндрических колес. Основной спецификой изготовления конических зубчатых колес по первому этапу является необходимость соблюдения точного относительного положения наружной конической поверхности и базового торца.

В большинстве случаев чистовая токарная обработка конических колес производится или в две операции, или, по крайней мере, за две установки.

Первая чистовая токарная операция (или первая установка) включает обработку базового отверстия и торца, а также наружной поверхности колеса; во второй токарной операции (или второй установке) производится обточка конусов и других поверхностей. При этом за базу принимаются торцовые поверхности, обработанные в первой операции.

В некоторых случаях, когда обработка наружных поверхностей конического зубчатого колеса выполняется с использованием гидрокопировальных устройств, допускается одновременная обработка конусов и опорных торцов.

За последнее время технология механической обработки заготовок колес-валов значительно усовершенствована. Подрезку и зацентровку торцов вала производят одновременно специальной инструментальной головкой 1 (рис. 2.3 а). Головку 3 (рис. 2.3 б) и хвостовик 4 конического колеса-вала обрабатывают резцом 5 за один установ заготовки на специальном токарном гидрокопировальном полуавтомате. Центр 1 - подвижной, вращение заготовки передается от шпинделя станка через острые стержни 2, которые внедряются в торец головки колеса под действием заднего центра. Заготовка имеет диаметр 75 мм, длину l = 245 мм, время обработки T_ШТ = 0,96 мин.

На рис. 2.4 а показана схема обработки заготовки конического колеса со ступицей за две операции. На первой операции производят чистовое протачивание опорного торца, внешнего диаметра ступицы (диаметр
60,5_-0,06 мм) и черновое зенкерование отверстия. Заготовку закрепляют по внешней поверхности. На второй операции производят чистовое протачивание конуса вершин зубьев, заднего конуса, переднего торца и растачивание отверстия. Заготовка имеет диаметр 122 мм, l = 65 мм, время обработки на каждой операции T_ШТ = 1,5 мин.

 

а)	б)
Рис. 2.3. Схема обработки заготовки конического колеса-вала: а) – подрезка торцов и центрирование; б) – проточка по контуру

 

 

Рис.2.4. Схема обработки заготовки конического колеса со ступицей

 

Шлифование двух базовых торцов и отверстия заготовки конического колеса со ступицей за один установ в трехкулачковом патроне показано на рис. 2.5. Одновременная обработка конструкторской и технологической баз заготовки профильным шлифовальным кругом позволяет обеспечить высокую точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей при высокой производительности. Правка шлифовального круга для обработки базовых торцов осуществляется алмазным роликом 1 и алмазным наконечником 2. Время шлифования, вклю­чая правку круга, T_ШТ = 1,25 мин.

Рис. 2.5. Схема шлифования базовых поверхностей кони-ческого колеса со ступицей

Так как точность изготовления заготовки конического колеса в значительной мере влияет на точность зубонарезания, заготовки конических колес обычно подвергают тщательному контролю. В крупносерийном производстве для этой цели создаются комплексные контрольные приспособления, настраиваемые по эталону и показывающие отклонения основных размеров заготовки от номинальных.

Маршрут технологического процесса обработки автомобильных конических колес (этап зубообработки и обработки заготовки после зубообработки) может быть представлена следующими операциями:

1) черновое нарезание зубьев и снятие фаски;

2) чистовое нарезание зубьев;

3) операционный контроль в комплексе;

4) термическая обработка и закалка в штампах;

5) шлифование базовых поверхностей;

6) подбор в пары (комплекты);

7) притирка пары (комплекта);

8) промывка деталей;

9) приемочный контроль комплектов.