ВЫЧЕРЧИВАНИЕ ЗУБЬЕВ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ПРОФИЛЯ МЕТОДОМ ОБКАТКИ ИНСТРУМЕНТОМ РЕЕЧНОГО ТИПА. ЛБ5_Штабель А.С._1Б11. национальныйисследовательскийтомскийполитехническийуниверситет

• Название: национальныйисследовательскийтомскийполитехническийуниверситет
• Анкор: ВЫЧЕРЧИВАНИЕ ЗУБЬЕВ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ПРОФИЛЯ МЕТОДОМ ОБКАТКИ ИНСТРУМЕНТОМ РЕЕЧНОГО ТИПА
• Дата: 16.05.2023
• Размер: 0.63 Mb.
• Имя файла: ЛБ5_Штабель А.С._1Б11.docx
• Тип: Отчет; #1135383

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегообразования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТОМСКИЙПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности

1. 
   «Приборостроение»
   

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКО-ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №5

«ВЫЧЕРЧИВАНИЕ ЗУБЬЕВ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ПРОФИЛЯ МЕТОДОМ ОБКАТКИ ИНСТРУМЕНТОМ РЕЕЧНОГО ТИПА»
по дисциплине:

МЕХАНИКА 2

Исполнитель:
студент группы	1Б11	Штабель А.С.
Руководитель:
преподаватель		Коноваленко И.С.

Томск – 2023

Целью работы: ознакомление с изготовлением эвольвентных зубчатых колес нулевых и со смещением методом обкатки.

Теоретическая часть

Описание прибора

Работа проводится на приборе ТММ-42 для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев методом обкатки. Общий вид прибора представлен на рис. 2. На основании 1 установлен диск и рейка 2. Диск состоит из двух частей: верхней части 3, выполненной из органического стекла и представляющей собой круг с диаметром равным диаметру заготовки колеса, и нижней части 4, круга с диаметром, равным диаметру делительной окружности колеса. Оба круга жестко соединены между собой и могут вращаться на оси, укрепленной в основании 1 прибора. Рейка 2 может перемещаться поступательно в направляющих типа «ласточкин хвост». Вращение дисков 3 и 4 и поступательное движение рейки 2 без скольжения осуществляется посредством стальной проволоки 7, которая огибает диск 4, наматываясь на него по делительной окружности, и прикрепляется к захватам 8 и 14. Захват 14 при помощи рукоятки 13 может перемещаться, создавая необходимое натяжение проволоки 7. Совместное движение рейки и диска осуществляется при помощи храпового механизма, приводящегося в действие клавиши 11. При нажатии клавиши 11 рейка подается влево на 2-3 мм.При повороте рычажка 10 влево рейка получает возможность свободного перемещения от руки вправо и влево. Помимо движения в направляющих рейка 2 может перемещаться также в направлении перпендикулярном, приближаясь к центру заготовки или отдаляясь от него. Это перемещение рейки отсчитывается по шкалам 9 и фиксируется винтами 12. При сдвиге рейки от центра заготовки к нему будут нарезаться соответственно положительные или отрицательные колеса.






Рис. 2. Прибор для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев методом обкатки

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Прибор и принадлежности:

Прибор ТММ-42, имитирующий процесс нарезания зубчатых колес, бумажный круг (заготовка) из ватмана, диаметр которого равен величине D нанесенной красными цифрами на прозрачном диске; карандаш или ручка: циркуль; линейка.

Порядок проведения работы:

1. 
   Опробывается механизм передвижения рейки; риски рейки устанавливаются против нулевых делений шкал 9.
   
2. 
   Фиксируются заданные величины: m - модуль; α - угол профиля рейки; d - диаметр делительной окружности (эти данные выгравированы на рейке каждого прибора).
   
3. 
   На диск 3 накладывается бумажный круг из ватмана (заготовка), прижимается шайбой 5, привинчивается винтом 6.
   
4. 
   Поворотом влево рукоятки 13 и рычажка 10 рейка освобождается от храпового механизма и переводится в крайнее правое положение, затем рукоятка 13 и рычажок
   

10 переводятся в исходные положения. На бумажной заготовке очерчивается карандашом контур профилей зубьев рейки.

5. 
   Нажимом на клавишу 11 рейка передвигается влево на один шаг храпового устройства и вновь очерчивается контур зубьев рейки. Так делается до тех пор, пока рейка не дойдет влево до упора и на заготовке получится 2-3 полностью очерченных зуба колеса с подрезанной ножкой, т.к. Z < 17. Подрез ножки тем более выражен, чем больше число зубьев Z отличается от 17.
   
6. 
   Производится вычисление элементов нулевого колеса.
   
7. 
   Для устранения подреза ножки вычисляются коэффициент смещения (+хm) и смещение (+хm) рейки (см. приложение, табл. 3). Освобождаются винты 12, рейка отодвигается от центра заготовки на величину смещения (+хm), величина которого устанавливается по шкалам 9, и винты снова закрепляются.
   
8. 
   Поворотом рукоятки 13 и рычажка 10 влево диск 3 с бумажным кругом освобождается и поворачивается примерно на 120°, а рейка отодвигается в крайнее правое положение. После этого рукоятка 13 и рычажок 10 вновь переводятся вправо, связывая движение репки 2 и диска 3.
   
9. 
   Методом, указанным в пунктах 4 и 5, вычерчиваются 2-3 зуба положительного колеса (+х), а затем 2-3 зуба отрицательного колеса (—х). Причем (—х) = (+х) (см. рис. 3).
   
10. 
    Отвинчивается винт 6, снимаются шайба 5 и заготовка (бумажный круг).
    
11. 
    На заготовке прочерчиваются циркулем делительная и основная окружности (центр заготовки отмечен проколом тонкой иглы), подсчитываются для нулевого и положительного колес все параметры (см. приложение, табл. 2 и 3), и размеры их проставляются на заготовке (см. рис. 3).
    
12. 
    Составить отчет и приложить к нему бумажный диск с вычерченными профилями зубьев колес.
    

Радиус окружности вершин положительного колеса подсчитывается через коэффициент уравнительного смещения ∆𝑦.

Таблица 1.

z	9	10	11	12	13	14	15	16	17
∆𝑦	0,15	0,15	0,16	0,17	0,18	0,19	0,20	0,21	0,22

Рис. 3. Бумажный диск с вычерченными профилями зубьев в трех вариантах

1. Исходные данные

Таблица 2

1.	Модуль рейки, мм	m=15
2.	Угол профиля рейки, градус	α=20
3.	Коэффициент высоты головки зубы	h *=1 a
4.	Коэффициент радиального зазора	C*=0,25
5.	Диаметр делительной окружности, мм	d=165
6.	Коэффициент уравнительного смещения	∆𝑦=0,16

2. Нулевое колесо

Таблица 3

№	Наименование параметра	Формулы и величины
1.	Число зубьев колеса	Z11
2.	Шаг зацепления	p  m	47,1	Мм
3.	Толщина зуба по делительной окружности	S 1  m 2	23,55	Мм
4.	Шаг по основной окружности	Pb p cos( )	44,26	мм
5.	Диаметр основной окружности	db d cos( )	155,05	мм
6.	Радиус окружности вершин	r r h*m a a	97,5	мм
7.	Радиус окружности впадин	r r (h*  C*)m f a	63,75	мм

Z ^d

m

 ¹⁶⁵  11;

15

p m 3,14 15  47,1(мм);

S ¹ m ^{3,14 15}  23,55(мм);

2 2

P_b pcos( )  47,1cos(20 )  44, 26(мм);

d_b dcos( ) 165cos(20 ) 155,05

r r h^*m ¹⁶⁵ 115  97,5(мм);

a a ₂

r r (h^*  C^*)m ¹⁶⁵  (1 0, 25) 15  63,75(мм).

f a ₂

3. Колесо со смещением

Таблица 4

№	Наименование параметра	Формулы и величины
1	Коэффициент смещения	x 17Z 17	0,4	–
2	Смещение рейки	xm	6	мм
3	Толщина зуба по делительной окружности	S 1 m 2mxtg( ) 2	27,9	мм
4	Радиус окружности вершин колеса	r r m(h*  x y) a a	105,9	мм
5	Радиус окружности впадин колеса	r r m(h*  C*  x) b a	69,75	мм

_x ^17Z ^{17 11}  0, 4;

17 17

xm 0, 4 15  6(мм);

S ¹  m 2mxtg( )  ¹  3,14 15  2 15 0, 4  tg(20 )  27,9(мм);

2 2

r r  m(h^*  x y)  ¹⁶⁵ 15 (1 0, 4  0,16)  105,9(мм);

1. 
   a ₂
   

r r m(h^*  C^*  x)  ¹⁶⁵ 15 (1 0, 25  0, 4)  69,75(мм).

2. 
   a ₂
   

Выводы: в ходе проведения данной лабораторной работы было произведено ознакомление с изготовлением эвольвентных зубчатых колес нулевых и со смещением методом обкатки.