Grupa 201 L02_b	TECHNIKI WYTWARZANIA II LABORATORIUM	POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA WZiMK
Imię i Nazwisko: 1.	Temat ćwiczenia: Technologia wykonywania kół zębatych.	Data wykonania ćwiczenia: 2013-01-20

1. Technika wykonywania kół zębatych
Metoda kształtowa – nacinanie zębów narzędziem kształtowym, którego zarys odpowiada zarysowi wrębu. Ze względu na fakt, iż kształt zęba zależy od modułu i liczby zębów, należałoby dla każdego modułu i każdej liczby stosować osobne narzędzie. W praktyce dla danego modułu stosuje się komplet narzędzi składających się z 8, 15 lub 28 frezów. Metoda kształtowa jest obecnie rzadko stosowana z powodu konieczności używania dużej liczby frezów i trudności wykonania uzębień, gdy liczba zębów w kole nacinanym jest mała.

Metoda obwiedniowa – nacinanie zębów narzędziem w kształcie zębatki, koła zębatego lub freza ślimakowego. Narzędzie wykonuje ruchy robocze skrawające, a jednocześnie zespół: narzędzie i przedmiot obrabiany wykonują ruchy odpowiadające współpracy dwóch kół zębatych, co zapewnia uzyskanie właściwego kształtu zębów. Stosowanie metod obwiedniowych umożliwia wykonywanie kół zębatych o różnej liczbie zębów jednym narzędziem (dla danego modułu), zapewniając przy tym dużą dokładność kształtu oraz dobrą gładkość powierzchni. W celu polepszenia warunków współpracy uzębień, zmniejszenia obciążenia dynamicznego oraz mniej hałaśliwej pracy przekładni stosuje się obróbkę wykańczającą (np. szlifowanie lub docieranie). Zwiększa to również dokładność kształtu i gładkości powierzchni zarysu zęba.[1]

2. Budowa i zasada działania podzielnicy uniwersalnej o przełożeniu 1:40.

Podzielnica jest przyrządem podziałowym, który stanowi specjalne wyposażenie frezarek uniwersalnych. Podstawowym zastosowaniem podzielnicy jest dokonywanie podziału kątowego. Jest możliwe również jej użycie do podziału liniowego, obróbki rowków śrubowych oraz krzywek o zarysie spirali Archimedesa. Schemat kinematyczny podzielnicy uniwersalnej jednotarczowej pokazano na Rys.1. Podzielnica ta umożliwia dokonywanie podziału kątowego bezpośredniego lub pośredniego prostego (zwykłego) i złożonego (różnicowego). Podział bezpośredni wykonuje się tarczą T osadzoną bezpośrednio na wrzecionie podzielnicy WR. W tym celu rozłącza się przekładnię ślimakową1:40 przez opuszczenie osi ślimaka (opadający ślimak). W czasie dokonywania podziału należy odblokować zacisk Z1, a po podziale z powrotem go naprowadzić w odpowiedni otwór wrębu tarczy T. Tarcza podziałowa T do podziału bezpośredniego ma na obwodzie liczbę otworów k = 24 i umożliwia podział kątowy liczb podziału z = 2,3, 4,6,8, 12.W celu dokonania podziału pośredniego prostego należy obrócić korbkę K o kąt odmierzony na unieruchomionej tarczy podziałowej TP przez zacisk Z2. Korbka K obraca wrzeciono podzielnicy przez przekładnię ślimakową o przełożeniu i = 1/40. Aby umożliwić podział kątowy dla różnych wartości liczb podziału z tarcza podziałowa TP ma wiele okręgów podziałowych z dokładnie rozmieszczonymi kątowo otworkami po jej obu stronach.

Liczby tych otworków wynoszą:

- pierwsza strona: 24,25,28,30,34,37,38,39,41,42,43,

- druga strona: 46,47,49,51,53, 54,58,59,62,66.

Wymienione liczby otworków umożliwiają dokonanie podziału prostego dla wszystkich liczb podziału z≤60 oraz z≥60 nie będących liczbą pierwszą.[2]

Rys.1. Schemat kinematyczny podzielnicy uniwersalnej: K- korbka, Z - zatrzask, Z1,Z2- zaciski blokujące, T -tarcza podziałowa do podziału bez-pośredniego, TP - tarcza podziałowa do podziału pośredniego, Ws - wskazówki do ustawiania kąta obrotu korbki

$\mathbf{n}_{\mathbf{\text{k\ }}}\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{40}}{\mathbf{z}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{L}}{\mathbf{M}}$ (1)

Gdzie:

40-kąt obrotu korbki

z-liczba podziału

L-liczba otworków o które trzeba obrócić korbkę

M-liczba otworków wybranego okręgu tarczy TP

$n_{k} = \frac{40}{7} = 5 + \frac{5}{7} = 5 + \frac{35}{49}$

$$n_{k} = \frac{40}{13} = 3 + \frac{1}{13} = 3 + \frac{3}{39}$$

$$n_{k} = \frac{40}{27} = 1 + \frac{13}{27} = 1 + \frac{26}{54}$$

$$n_{k} = \frac{40}{35} = 1 + \frac{5}{35} = 1 + \frac{1}{5} = 1 + \frac{5}{25}$$

$$n_{k} = \frac{40}{47}$$

3. Parametry koła zębatego

Rys.2. Elementy wieńca zębatego

Należą do nich: [3]

-moduł m

m=2.75

-ilość zębów z

z=24

- średnica podziałowa d= m*z

d=2.75*24=66mm

- średnica wierzchołkowa dz= d +2*m

dz= 66+ 2*2.75=71,5mm

- średnica podstaw df = m*(z-2.5)= =d-2.5*m

df= 66-2.5*2.75

df=66- 6.875=59.125mm

- podziałka – p= m*π

p= 2.75*π=8.639mm

- luz miedzy zębny j=0.04*m

j=0.04*2.75=0.11mm

- luz obwodowy c= 0.25*m

c= 0.25*2.75=0.6875mm

- grubość zęba - s =0.5*p-j

s= 0.5*8.639-0.11=4.2095m

- szerokość wrębu - e = 0.5*p+j

e= 0.5*8.639+0.11=4.4295mm

- wysokość stopy zęba hs=1.25*m

hs=1.25*2.75=3.4375mm

-wysokość głowy zęba hg=m

hg=2.75mm

- wysokość zęba - h =hs +hg

h= 3.4375+2.75=6.1875mm

4. Równanie Ewolwenta

Współrzędne kartezjańskie punktów na ewolwencie wg równania parametrycznego ewolwenty [4]:

$$\left\{ \begin{matrix} x = \alpha \bullet \left( \cos{t + t \bullet \sin t} \right) \\ y = \alpha \bullet (\sin t - t \bullet cost) \\ \end{matrix} \right.\ $$

α – okrąg o promieniu α

t – kąt odwinięcia

Źródła:

1.Zasoby Politechniki Śląskiej w Gliwcach, http://e-zipk.ia.polsl.pl/hajduga/teoria04.htm

2. http://www.cnc.info.pl//files/podzielnica_uniwersalna_833.pdf

3.http://www.warsztat.sltzn.katowice.pl/lekcje/Kola_zebate/Pomiar_kol_zebatych.pdf
4.Wojkiewicz-Lazman J., Stosowanie podstawowych technik wytwarzania, Instytut Technologii Eksploatacji-
Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007