plik


ÿþPOLITECHNIKA POZNACSKA Instytut Technologii Mechanicznej Maszyny technologiczne laboratorium Walcowe koBa zbate wiadomo[ci podstawowe OpracowaB: dr in\. Krzysztof Netter www.netter.strefa.pl PoznaD 2008 KN - ver. 6.10.2008 KN - ver. 6.10.2008 Walcowe koBa zbate. Wiadomo[ci podstawowe 1. Wiadomo[ci wstpne 1.1. Uwagi ogólne KoBo zbate jest to cz[ mechanizmu lub maszyny sBu\ca do przenoszenia ruchu obrotowego lub posuwowego bez po[lizgu za pomoc zbów rozmieszczonych na obwodach dwóch kóB lub koBa i listwy zbatej zwanej zbatk. Para lub wiksza liczba zazbiajcych si ze sob kóB zbatych tworzy przekBadni zbat. KoBo zbate (rys. 1 i 2) skBada si z: wieDca, zbów i cz[ci Bczcej wieniec z waBem lub piast. Rys. 1. Podstawowe wielko[ci koBa zbatego Rys. 2. Cz[ci skBadowe walcowego koBa zbatego KoBa walcowe mog mie: a) uzbienie zewntrzne (rys. 1, 2 i 3) - gdy zby wystaj na zewntrz, b) uzbienie wewntrzne (rys. 4) - gdy zby s zwrócone wierzchoBkami ku [rodkowi koBa. Ze wzgldu na tzw. lini zba, tj. lini przecicia walca z bokiem zba (powierzchni robocz zba - rys. 1) rozró\niamy: a) zby proste - przebiegajce wzdBu\ tworzcych walca (rys. 3a). Uzbienie jest nacite równolegle do osi koBa. b) zby [rubowe - których linia przebiega wzdBu\ linii [rubowej (rys. 3b). Uzbienie jest nacite pod ktem do osi koBa. c) zby daszkowe (strzaBkowe) - których linia jest lini dwu[rubow o przeciwnych kierunkach (rys. 3c). Na szeroko[ci koBa uzbienie skBada si z odcinków z zbami [rubowymi lewymi i prawymi. Rys. 3. Walcowe koBo zbate o uzbieniu zewntrznym: Rys.. 4. Walcowe koBo zbate a) o zbach prostych, b) o zbach [rubowych, c) o uzbieniu wewntrznym o zbach strzaBkowych (daszkowych) 2 KN - ver. 6.10.2008 Walcowe koBa zbate. Wiadomo[ci podstawowe 1.2. Klasyfikacja walcowych kóB zbatych KoBa zbate pracuj co najmniej parami, tworzc przekBadni zbat (rys. 5, 6 i 7). WspóBpraca nastpuje przez zazbienie si kóB, które mo\e by: a) czoBowe - gdy osie kóB s równolegBe, a wic zazbienie odbywa si na, powierzchni czoBowej i prostopadBej do osi obrotu koBa (rys. 5 i 6), b) [rubowe - gdy osie kóB s wzajemnie wichrowate (rys. 7). Osie kóB nie przecinaj si (nie le\ w jednej pBaszczyznie). Zby koBa napdzajcego w[rubowujc si midzy zby koBa napdzanego powoduj jego obrót. Zazbienie mo\e by: a) zewntrzne - gdy oba koBa przekBadni maj uzbienie zewntrzne (rys. 5), b) wewntrzne - gdy jedno z kóB ma uzbienie wewntrzne (rys. 6), c) zazbienie koBa zbatego z zbatk (rys. 8). Rys. 5. Walcowe przekBadnie czoBowe zewntrzne Rys. 6. Walcowa przekBadnia czoBowa o zbach: a) prostych, b) [rubowych, c) strzaBkowych o zazbieniu wewntrznym (daszkowych) Rys. 7. Walcowa Rys. 8. Walcowa przekBadnia czoBowa zBo\ona z walcowego koBa przekBadnia [rubowa zbatego z uzbieniem zewntrznym i zbatki prostej o zbach: a) prostych, b) [rubowych 1.3. Zastosowanie. Zalety i wady przekBadni zbatych PrzekBadnie zbate znajduj szerokie zastosowanie we wszystkich dziedzinach techniki i stanowi obecnie najliczniejsz i najbardziej rozpowszechnion grup przekBadni mechanicznych. GBówn zalet tych przekBadni jest mo\liwo[ ich stosowania zarówno do przenoszenia wielkich mocy, jaki i do przekazywania ruchu obrotowego w mechanizmach precyzyjnych, gdzie warto[ przenoszonego momentu obrotowego jest czsto znikoma. 3 KN - ver. 6.10.2008 Walcowe koBa zbate. Wiadomo[ci podstawowe W stosunku do innych przekBadni mechanicznych przekBadnie zbate maj nastpujce zalety: - staBo[ przeBo\enia, - wysok sprawno[ (98% dla przekBadni pojedynczych), - zwarto[ konstrukcji, - mniejsze naciski na waBy i Bo\yska, - niezawodno[ dziaBania. Do wad przekBadni zbatych (w porównaniu z innymi przekBadniami) nale\y zaliczy: - wy\szy koszt wykonania (konieczno[ du\ej dokBadno[ci wykonania), - mniejsza odporno[ na przeci\enia, - haBa[liwo[, - konieczno[ obfitego smarowania. 2. Podstawowe wymiary kóB i uzbienia 2.1. Podstawowe okre[lenia KoBa zbate wspóBpracuj ze sob przez zazbienie, tj. wchodzenie zbów jednego koBa we wrby (luki midzyzbne) koBa wspóBpracujcego. Zb koBa mo\na podzieli na dwie cz[ci (rys. 1 i 9): a) na gBow zba - wystajc ponad wyobra\alne koBo podziaBowe, b) na stop zba - znajdujc si poni\ej koBa podziaBowego. W ogólnym zarysie mo\na powiedzie, \e gBowa zba jednego koBa wchodzi w t cz[ wrbu koBa wspóBpracujcego, która znajduje si w obrbie stopy zba tego koBa wspóBpracujcego. Na rysunku 1 przedstawiono fragment uzbienia koBa walcowego o zbach prostych. W kole takim uzbienie jest zawarte midzy okrgiem podstaw i okrgiem wierzchoBków. Uzbienie mo\e by wykonane bezpo[rednio w korpusie koBa lub na osobnym elemencie nasadzonym na korpus. Powierzchni ograniczajc szeroko[ b uzbienia nazywa si czoBem uzbienia. Rys. 9. Okre[lenie gBowy i stopy zba Rys. 10. Podstawowe wymiary koBa zbatego 4 KN - ver. 6.10.2008 Walcowe koBa zbate. Wiadomo[ci podstawowe Podstaw do okre[lenia elementów zba i ich wymiarów jest wyobra\alny okrg zwany okrgiem podziaBowym (oraz odpowiednio - powierzchnia podziaBowa). Analogicznie do okrgów: podziaBowego, wierzchoBkowego i podstaw rozró\nia si [rednice (rys. 10): - podziaBow d, - wierzchoBkow da - podstaw (dna wrbów) df. W ka\dym zbie wyró\nia si: - gBow wysoko[ci ha - cz[ zba zawarta midzy powierzchni podziaBow i powierzchni wierzchoBków koBa zbatego, - stop wysoko[ci hf - cz[ zba zawarta midzy powierzchni podziaBow i powierzchni podstaw koBa zbatego, - wierzchoBek zba - cz[ powierzchni wierzchoBków koBa zbatego, przynale\n do zba, - podstaw zba - cz[ powierzchni podstaw przynale\n do zba, - powierzchni boczn zba, ograniczajc zb od strony wrbu, - wrb, tj. przestrzeD midzy dwoma ssiednimi zbami, - dno wrbu - cz[ powierzchni podstaw koBa zbatego zawart pomidzy podstawami ssiednich zbów, - lini zba, tj. lini przecicia powierzchni bocznej zba z powierzchni podziaBow, - zarys normalny zba - lini przecicia powierzchni bocznej zba pBaszczyzn normaln (prostopadB) do linii zba. 2.2. Wymiary kóB walcowych o zbach prostych i [rubowych Podstawowe wymiary koBa walcowego o zbach prostych okre[la si w przekroju czoBowym, tj. w pBaszczyznie prostopadBej do osi koBa zbatego (rys. 10). Okrg podziaBowy dzieli si na tyle odcinków, ile zbów z jest w danym kole. PodziaBk p nazywa si dBugo[ ka\dego odcinka, mierzon po Buku okrgu podziaBowego. PodziaBka zawiera szeroko[ (grubo[) zba s i szeroko[ wrbu e. Teoretycznie wymiary te s sobie równe: s = e = 0,5p. W praktyce wystpuje niewielki luz midzyzbny j, konieczny dla prawidBowej wspóBpracy uzbieD i wówczas s = 0,5p-j oraz e = 0,5p+j. Iloraz podziaBki p i liczby À nazywa si moduBem m. ModuB jest podstawow wielko[ci, sBu\c do okre[lenia wymiarów zbów i kóB zbatych. Zale\no[ci podstawowe w walcowych koBach zbatych o zbach prostych[mm]: p Zrednica podziaBowa: d = m Å" z gdzie: m = - moduB normalny À Zrednica wierzchoBkowa: da = m Å"(z + 2) = d + 2ha Zrednica dna wrbów: d = m Å" (z - 2,5) = d - 2hf f Wysoko[ gBowy zba: ha = m Wysoko[ stopy zba: hf = 1,25 Å" m Wysoko[ zba: h = ha + hf = 2,25 Å" m Luz wierzchoBkowy: c = hf - ha = 0,25 Å" m Luz midzyzbny: j = 0,04 Å" m 5 KN - ver. 6.10.2008 Walcowe koBa zbate. Wiadomo[ci podstawowe Walcowe koBo zbate o zbach [rubowych (rys. 11) mo\na sobie wyobrazi jako zBo\one z cienkich blaszek uzbionych, o zbach prostych, przestawionych wzgldem siebie (rys. 12). Nale\y równie\ pamita, \e do obróbki walcowego koBa o zbach [rubowych stosuje si te same narzdzia co do obróbki walcowych kóB zbatych o zbach prostych. Za podstaw wykonania uzbieD kóB [rubowych (sko[nych) przyjmuje si przekrój zba w pBaszczyznie normalnej (prostopadBej do linii zba). Zrednice kóB [rubowych (sko[nych) mierzymy w pBaszczyznie czoBowej walca, na którym nacinamy zby. Zale\no[ci podstawowe w walcowych koBach zbatych o zbach [rubowych (rys. 14.6 )[mm]: m p ModuB czoBowy: mt = gdzie: m = - moduB normalny cos ² À ² - kt pochylenia linii zba Zrednica podziaBowa: d = mt Å" z ëø z öø Zrednica wierzchoBkowa: da = m Å"ìø + 2÷ø ìø ÷ø cos ² íø øø ëø z öø Zrednica dna wrbów: d = m Å" ìø - 2,5÷ø f ìø ÷ø cos ² íø øø Wysoko[ gBowy zba: ha = m Wysoko[ stopy zba: hf = 1,25 Å" m Wysoko[ zba: h = ha + hf = 2,25 Å" m Luz wierzchoBkowy: c = hf - ha = 0,25 Å" m Luz midzyzbny: j = 0,04 Å" m Rys. 12. Walcowe koBo zbate o zbach Rys. 11. KoBo zbate o zbach [rubowych [rubowych zBo\one z cienkich blaszek uzbionych o zbach prostych przestawionych wzgldem siebie 3. WspóBpraca uzbieD. Zarys boków zba Podczas pracy zby koBa czynnego naciskaj na zby koBa biernego, powodujc jego ruch obrotowy. Stopa zba koBa czynnego styka si pocztkowo z wierzchoBkiem zba koBa biernego, nastpnie punkt styku przemieszcza si wzdBu\ zarysu zba i zakoDczenie 6 KN - ver. 6.10.2008 Walcowe koBa zbate. Wiadomo[ci podstawowe wspóBpracy pary zbów nastpuje wówczas, gdy wierzchoBek zba koBa czynnego przestaje styka si z zbem koBa biernego. Miejsce chwilowego styku zbów (przyporu) nazywa si punktem przyporu. Kolejne punkty przyporu tworz tworz lini, zwan lini przyporu. WspóBpraca pary zbów odbywa si na okre[lonym odcinku tej linii, który okre[la si jako czynn lini przyporu. PrawidBowa wspóBpraca uzbieD kóB jest zapewniona, gdy: - ruch z koBa czynnego na bierne jest przenoszony równomiernie, czyli gdy przez caBy czas trwania cyklu wspóBpracy pary zbów wystpuje nieprzerwany styk zbów (przypór), - przed wyzbieniem si jednej pary zbów nastpna para jest w przyporze, - przeBo\enie jest niezmienne w czasie wspóBpracy ka\dej pary zbów, a zatem gdy stosunek prdko[ci ktowych jest staBy. Je[li koBa zbate maj pracowa w sposób prawidBowy, musz mie odpowiednie zarysy zbów speBniajce w/w warunki. Zarysy te w zasadzie mog by dowolne pod warunkiem odpowiedniego sprz\enia krzywizn zarysów boków zbów kóB wspóBpracujcych. W praktyce przyjto zarysy zbów oparte na wybranych krzywych: ewolwencie i cykloidzie. W przekBadniach stosowanych w budowie maszyn stosuje si prawie wyBcznie zby o zarysie ewolwentowym. 4. Metody obróbki ksztaBtujcej walcowych kóB zbatych Uzbienia kóB zbatych walcowych mog by wykonywane nastpujcymi metodami: obróbka skrawaniem, odlewanie, spiekanie z proszków, odlewanie pod ci[nieniem z termoplastycznych tworzyw sztucznych lub wykrawane z blachy. Podstawowym sposobem wykonywania uzbieD jest obróbka skrawaniem. Za pomoc obróbki skrawaniem uzbienie nacina si metodami: ksztaBtow lub obwiedniow. Metoda ksztaBtowa polega na nacinaniu zbów narzdziem ksztaBtowym (najcz[ciej frezem kr\kowym moduBowym), którego zarys odpowiada zarysowi wrbu (rys. 13). Rys. 13. Nacinanie koBa metod ksztaBtow Ze wzgldu na to, \e ksztaBt zba zale\y od moduBu i liczby zbów, w celu uzyskania wBa[ciwego zarysu zbów nale\aBoby dla ka\dego moduBu i ka\dej liczby zbów stosowa osobne narzdzie. W praktyce dla danego moduBu stosuje si komplet narzdzi skBadajcy si z 8, 15 lub 26 frezów (w zale\no[ci od \danej dokBadno[ci zarysu wykonywanych zbów w porównaniu z zarysem teoretycznym). Konieczna du\a liczba narzdzi (frezów) oraz trudno[ci wykonania uzbieD przy maBej liczbie zbów w kole nacinanym powoduj, \e metoda ta jest obecnie rzadko stosowana. 7 KN - ver. 6.10.2008 Walcowe koBa zbate. Wiadomo[ci podstawowe Rys. 14. Obwiedniowe nacinanie uzbieD: a) struganie metod Maaga, b) dButowanie metod Fellowsa, c) frezowanie frezem [limakowym, d) frez [limakowy stosowany do obróbki obwiedniowej Rys. 15. Obwiedniowe poBo\enie krawdzi tncej narzdzia Metody obwiedniowe polegaj na nacinaniu zbów narzdziem w ksztaBcie zbatki (rys. 14a), koBa zbatego (rys. 14b) lub frezu [limakowego (rys. 14c i d). Przy tych metodach narzdzie wykonuje ruchy robocze skrawajce, a jednocze[nie zespóB: narzdzie i przedmiot obrabiany wykonuj ruchy odpowiadajce wspóBpracy dwóch kóB zbatych, co zapewnia 8 KN - ver. 6.10.2008 Walcowe koBa zbate. Wiadomo[ci podstawowe uzyskanie wBa[ciwego ksztaBtu zbów. Ruchy narzdzia i nacinanego koBa, pokazane strzaBkami na rysunku 14a, b, i c, wyja[niaj zasad i przebieg nacinania uzbieD przy stosowaniu podanych metod. Nazwa  metoda obwiedniowa pochodzi std, \e ksztaBt zba powstaje jako obwiednia kolejnych poBo\eD krawdzi tncej narzdzia skrawajcego (rys. 15). Podane sposoby nacinania zbów wymagaj stosowania ró\nych obrabiarek: a) struganie zbatk wykonuje si na dButownicy Maaga lub strugarce Sunderlanda, b) dButowanie narzdziem w ksztaBcie koBa zbatego wykonuje si na dButownicy Fellowsa, c) frezowanie frezem [limakowym wykonuje si na frezarkach obwiedniowych (poziomych lub pionowych, dyferencjaBowych lub bezdyferencjaBowych). Stosowanie metod obwiedniowych umo\liwia wykonanie kóB zbatych o ró\nej liczbie zbów jednym narzdziem (dla danego moduBu), zapewniajc przy tym du\ dokBadno[ ksztaBtu oraz do[ dobr gBadko[ powierzchni. Literatura: 1. Dzier\kowski A., Frezowanie obwiedniowe walcowych kóB zbatych, WN-T, Warszawa 1972. 2. Ochduszko K., KoBa zbate, tom I - konstrukcja, WN-T, Warszawa 1973. 3. Ochduszko K., KoBa zbate, tom II - technologia, WN-T, Warszawa 1973. 4. Ochduszko K., KoBa zbate, tom III - sprawdzanie, WN-T, Warszawa 1973. 5. Zapiski wBasne. 9

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sprawozdanie koła zębate
Gr 3 Tematy koła zębate
Koła zębate laborka
koła zębate
kola zebate?losc
kola zebate
Sprawko obróbka koła zębatego
Obliczenia konstrukcyjne przekładni zębatej walcowej PRAWDOP
Obliczenia konstrukcyjne przekładni zębatej walcowej PRZYKLAD
5 kolki walcowe etc

więcej podobnych podstron