Смещение шестерни или колеса зубчатой передачи с внешним зацеплением.

Для того, чтобы повысить прочность зубьев на изгибающую нагрузку и снизить контактные напряжения на трение их поверхностей, уменьшить износ за счёт более щадящего, относительного скольжения профилей зубьев, рекомендуется обычно производить смещение инструмента обработки заготовок при фрезеровании цилиндрических зубчатых передач, у которых количество зубьев шестерни и зубчатого колеса не равны, т.е. Z₁ ≠ Z₂. наибольший результат достигается в следующих случаях:

- при смещении зубчатых передач, у которых шестерня имеет малое число зубьев (Z₁ < 17), так как при этом устраняется подрез у корня зуба;

- при больших передаточных числах, так как в этом случае значительно снижается относительное скольжение профилей зубьев.

Положение исходного производящего контура относительно нарезаемого колеса, при котором делительная прямая рейка касается делительной окружности колеса, называют номинальным положением (рисунок 4. 2, а). Колесо, зубья которого образованы при номинальном положении исходной производящей рейки, называют колесом, нарезанным без смещения исходного контура (по старой терминологии – некорригированное колесо).

 

 

Рисунок 4.2 Положение производящего реечного контура относительно заготовки: а) – номинальное; б) - с отрицательным смещением; в) - с положительным смещением.

Если исходная производящая рейка в станочном зацеплении смещена из номинального положения и установлена так, что её делительная прямая не касается делительной окружности нарезаемого колеса, то в результате обработки получится колесо, нарезаемое со смещением исходного контура (по старой терминологии – корригированное колесо).

 

	Рисунок 4.3 Зацепление (в сечении, параллельном торцевому) зубчатого колеса со смещением с исходной производящей рейкой.
	Рисунок 4.4 Толщина зуба по постоянной хорде и высота зуба до постоянной хорды в нормальном сечении.
	Рисунок 4.5 Толщина зуба по постоянной хорде и высота зуба до постоянной хорды в нормальном сечении без смещения.

 

Расстояние от делительной прямой исходной производящей рейки (или исходного контура) до делительной окружности колеса является величиной смещения. Отношение смещения исходного контура к расчётному модулю колеса называется коэффициентом смещения (х). Если делительная прямая исходного контура пересекает делительную окружность зубчатого колеса (рисунок 4.2, б), смещение называют отрицательным (х < 0), если не пересекает и не соприкасается (рисунок 4.2, в) – положительным (х > 0). При номинальном положении исходного контура смещение равно нулю (х = 0). Коэффициент смещения х обеспечивается установкой инструмента относительно заготовки зубчатого колеса в зацеплении.

Пример отчета по лабораторной работе.

Цель работы: определить толщину зуба шестерни по постоянной хорде штангензубомером и дать заключение о годности шестерни.

 

Измеряем диаметр окружности вершин зубьев:

 

D _{а, верш.зуб} = 66,5 мм = считаем равным = 66 мм.

 

Число зубьев Z = 19

 

Определяем модуль зубчатого колеса:

 

считаем равным = 3 мм;

 

Определяем диаметр делительной окружности:

 

D_{дел.окр.} = z · m = 19 · 3 = 57 мм;

 

Определяем толщину зуба по постоянной хорде и высоту до постоянной хорды:

=1,387·m; = 1,387·3 = 4,161 мм

 

 

Угол исходного профиля α = 20⁰;

 

Проводим измерение толщины зуба штангензубомером:

 

_изм = 4,161 мм, = 4,162мм, = 4,160мм;

 

Определяем наименьшее дополнительное смещение исходного контура Е_нs и наименьшее отклонение толщины зуба Е_cs в зависимости от точности:

 

Е_нs = - 12 мкм = - 0,012 мм

 

Е_cs = - 9 мкм = - 0,009 мм

 

Определяем допуск на смещение исходного контура Т_н и толщины зуба Т_с:

 

Т_н = 70 мкм = 0,070 мм

Т_с = 50 мкм = 0,050 мм

 

Наибольшее отклонение зуба:

-(|Е_cs| + Т_с) = - (9 + 50) = - 59 мкм

Величина толщины зуба и предельные отклонения представляются в следующем виде:

мм

Штангензубомером нельзя получить результаты с такой точностью, так как его погрешность составляет 0,1мм, у микрометра погрешность 0,01мм. Следовательно, результаты можно измерить, используя штангензубомер с индикаторной головкой часового типа с ценой деления 0,001 мм.