Выбор основного профиля с учетом технологии формообразования зубьев

При конструировании звездочек необходимо учитывать технологию формообразования зубьев.

Профиль зуба обусловливает трудоемкость изготовления профилировочных инструментов и самих звездочек, себестоимость их изготовления и производительность формообразования зубьев. По ГОСТ 592-75 можно выбрать оптимальный профиль зуба и связанные с ним параметры с учетом принятого способа профилирования, а для формообразования зубьев с профилем по ГОСТ 591-69 способом радиальной штамповки или способом копирования дисковой фрезой требуется для каждого числа зубьев иметь свой профилирующий инструмент, так как угол впадины является переменным и определяется в зависимости от числа зубьев:

a = 55°-i2!-.

Путем группирования углов впадины можно значительно сократить разнотипность и число профилирующих инструментов, не снижая оптимальности профиля зуба. Такая группировка предусмотрена в ГОСТ 592-75.

Угол впадины Р и угол заострения зуба 2у по ГОСТ 592-75 взаимосвязаны:

P=2v+a,. (24)

Половина угла заострения у принимается из условия свободного выхода цепи из зацепления с зубьями звездочки: у > l,2arctg i, где [х - коэффициент трения-скольжения в паре ролик цепи - зуб звездочки. При коэффициенте трения, равном 0,15, угол •утшДолжен быть не менее 10° 30. Максимальное значение угла Ymax принимается из условия снижения ударных нагрузок в момент вхождения элемента цепи в зацепление с зубьями звездочки, которое зависит от угла давления ролика цепи на зуб звездочки яр.

Максимальное значение угла у ие должно превышать 20° [3].

Варьируя углом у, целесообразно для унификации инструмента угол впадины Р принимать постоянным в возможно большем интервале зубьев. С учетом этого максимальное и минимальное числа зубьев принимают по зависимостям

2mln =

360°

P~-2v„ax

360° Р -2Vn>in

(25)

На рис. 15 представлено решение системы (25) в диапазоне оптимальных значений угла у = 14-=- !8°.

При проектировании унифицированного инструмента для изготовления зубьев способом копирования необходимо наряду с постоянным углом впадины обеспечивать идентичность профиля впадины по всем остальным размерам: высоте ножки зуба й„, радиусу впадины г, смещению центров дуг впадины ё, высоте прямолинейного профиля зуба fir и радиусу закругления головки зуба г.

Рис. 15. Диаграмма для выбора уиифиииро-ваииого угла впадииы р и интервалов числа зубьев г с унифицированной формой впадины в диапазоне значений половины угла заострения зуба V = 14-м 8°

fS ts 17 19 Hi

Высота ножки зуба Ан возрастает с увеличением числа зубьев. В интервале чисел зубьев с постоянным углом Р она возрастает почти на 0,01/. Но поскольку ГОСТ 592-75 допускает отклонение высоты ножки зуба, которое значительно больше ее изменения в интервале чисел зубьев с Р = const, высоту ножки зуба можно принять постоянной и равной высоте ножки зуба звездочки с максимальным числом зубьев в интервале

Дг шах max

С учетом этого диаметр окружности впадин звездочек, изготовленных унифицированным инструментом,

= rf«-2H = rf„-rf„,„ax + .max.

Расположение центров дуг впадин для улучшения зацепления и в целях экономии металла следовало бы предусматривать с максимальным смещением. Однако при изготовлении звездочек радиальной штамповкой с увеличением смещения уменьшается компенсационный объем в вершине зуба и увеличивается смещенный объем во впадине, поэтому из предусмотренного ГОСТ 592-75 смещения центров дуг впадин (0,01/-=-0,05/) рационально принимать минимальное, т. е. ё = 0,01/.

Радиус впадин зуба г в соответствии с ГОСТ 592-75 для звездочки одного шага имеет одинаковое значение.

Радиус скругления вершины основного профиля целесообразно иметь максимальным. В интервале чисел зубьев с постоянной величиной угла впадины Р он изменяется незначительно (~0,005/), поэтому его можно принимать постоянным и определять по формуле

Гц = (l -COSVmln.

где Ymin - половина угла зуба для звездочек с минимальным числом зубьев в интервале с Р = const.

При небольших шагах (/ <5 25,4 мм) закруглением вершины зуба можно пренебречь и принять профиль зуба прямолинейным по всей его длине.

Высота прямолинейного участка зуба hr при унифицированном радиусе Га и изменяющемся угле у в интервале чисел зубьев колеблется на ~0,02/, что дает возможность принимать ее постоянной и равной для звездочки с минимальным числом зубьев в интервале

hr = Г2 sin Vmln-

Профиль унифицированной впадины для интервала числа зубьев с р = = const строят по значениям диаметров окружностей впадин и выступов зубьев De и углового шага для звездочки с максимальным числом зубьев в интервале. При этом расчетная величина диаметра выступов De должна превышать номинальную величину Deu-

= />,н + 0,2/-6д,

- отклонение диаметров выступов по hl6 СТ СЭВ 144-75. В табл. 7 приведены параметры унифицированной впадины зуба, полученные в результате расчета унифицированного профиля радиального пуансона для штамповки звездочек с геометрической характеристикой зацепления Я <: 2,2, иа рис. 16 представлено его построение.

7. Параметры унифицированной впадины звездочки и унифицированного профиля радиального пуансона для штамповки звездочек с шагом t = 19,05 мм в интервале чисел зубьев 16 - 22 (по ГОСТ 5 92-75)

При выборе ширины В следует во избежание встречи радиальных пуансонов в момент завершения штамповки предусматривать зазор между ними, который имеет минимальную величину при штамповке звездочек с максимальным числом зубьев в интервале с Р = const; его определяют по формуле

7г / 180°

= 0,5De (

Центральный угол впадины (см. рис. 16)

фк= Фа Готовцев А. А. и др.

-arccos

DeR2