11.5. Основы нарезания зубьев методом обкатки

Рейка представляет частный случай зубчатого колеса (см. рис. 11.4), у которого число зубьев обращается в бесконечность (z-*°°), при этом начальная окружность колеса обращается в прямую линию, называе­мую начальной прямой. При работе реечной передачи начальная пря­мая / рейки (рис. 11.12) перекатывается без скольжения по начальной окружности шестерни.

Согласно третьему свойству эвольвенты профиль зуба рейки прямо-бочный, трапециевидной формы.

Зацепление эвольвентной зубчатой шестерни с рейкой положено в основу нарезания зубчатых колес методом обкатки; при этом рейку используют в качестве режущего инструмента. Чтобы прямолинейная режущая кромка а зуба инструментальной рейки (рис. 11.13) могла обрабатывать эвольвентный профиль зуба, нужно ее положение отно­сительно нарезаемого зуба все время изменять. Такое движение назы­вают движением обкатки, а процесс нарезания зуба — нарезанием по методу обкатки.

В процессе нарезания (рис. 11.14) заготовка 2 вращается вокруг своей оси, а инструментальная рейка 1 совершает возвратно-поступательное

Рис. 11.12. Зацепление шестерни Рис. 11.13. Положения зуба рейки

с рейкой при нарезании методом обкатки

движение параллельно оси заготовки по принципу долбяка и поступательное движе­ние параллельно касательной к ободу заго­товки. Начальная окружность нарезаемого колеса (см. рис. 11.12) делится шагом рейки на z равных частей, благодаря чему она получила название делительной окружности (шаг рейки — расстояние между одноимен­ными сторонами двух соседних зубьев, взя­тое по средней линии). На делительной ок­ружности шаг р и угол зацепления a_w наре­заемого колеса равны шагу р и углу а профиля инструментальной рейки.

11.6. Исходный контур зубьев зубчатой рейки

При увеличении до бесконечности числа зубьев колеса в передаче без смещения (о смещении см. § 11.11) получают основную рейку (рис. 11.15, о), профиль зуба которой соответствует исходному контуру зуба, регламентированному стандартом. Этот контур положен в основу проектирования зубчатых передач и профилирования зуборезного ин­струмента. Исходный контур зуба характеризуют: угол профиля а = 20°, глубина захода h_d = 2m (т. е. наибольшая глубина, на которую зубья одного колеса заходят во впадины другого), радиальный зазор с, ра­диус закругления г, у корня зуба.

Рис. 11.15. Исходный контур зуба основной (а) и инструментальной (б) реек

Для цилиндрических колес с = 0,25т; r_i > 0,38т. Для прямозубых кони­ческих колес с = 0,2т; r_i = 0,2т. Для конических колес с круговыми зубьями с = 0,25т; r_i = 0,25т, где т — модуль зубьев (о модуле см. § 11.8). Для косозубых и шевронных колес параметры исходного контура принимают в нормальном сечении зуба.

Основная рейка полностью определяет профили зубьев всех колес передач без смещения и обеспечивает возможность их любого сочета­ния при одинаковом модуле.

Исходный контур инструментальной рейки (рис. 11.15, б) отличается от контура основной рейки увеличенной на «с» высотой головки зуба, необходимой для образования большей глубины впадины, обеспечива­ющей радиальный зазор с в зацеплении сопряженных колес. Избыточ­ная высота с зуба инструментальной рейки не участвует в формиро­вании эвольвентной части профиля зуба нарезаемого колеса.