RU2200262C2

RU2200262C2 - Worm gearing, method of and equipment and tools for manufacture of worm gearing

Info

Publication number: RU2200262C2
Application number: RU98116838/28A
Authority: RU
Inventors: Валентин Алексеевич Настасенко (UA); Валентин Алексеевич Настасенко
Original assignee: Валентин Алексеевич Настасенко
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2003-03-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: proposed worm gearing contains hyperboloid worm and worm wheel in meshing with worm whose teeth are adequate to worm thread. Worm is formed by screw movement of generating toothed rack containing set of teeth getting into machine engagement with worm wheel and turned relative to worm axis at angle of tilting equal to helix angle of worm on pitch cylinder. Worm is manufactured at rotation and angular feed square to worm thread. Machine tool for machining of worms and worm tools for machining of worm wheels are provided. EFFECT: improved accuracy of engagement and simplified process of machining of worms and worm wheels. 24 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к червячным передачам, способам и оборудованию для их изготовления. The invention relates to mechanical engineering, in particular to worm gears, methods and equipment for their manufacture.

Известно, что червячные передачи существуют двух видов: цилиндрические и глобоидные, при этом различают следующее разновидности цилиндрических червяков: конволютные ZN (три варианта: ZN1 - с прямолинейным профилем витка, ZN2 - с прямолинейным профилем впадины, ZN3 - с прямолинейным нормальным профилем витка); эвольвентные ZI (с прямолинейным профилем витка касательным к винтовой линии, лежачей на соосной цилиндрической поверхности); архимедовы ZА (с прямолинейным профилем в осевом сечении); образованные конусом ZК (три варианта: ZК1 - у которых ось скрещивается с осью производящего конуса под углом, равным делительному углу подъема линии витка червяка, ZК2 - ось которых пересекается с осью производящего конуса под прямым углом, ZК3 - ось которых скрещивается с осью производящего конуса под прямым углом); образованные тором ZТ (два варианта: ZТ1 - ось которых скрещивается с осью производящего тора под углом, равным делительному углу подъема витка червяка, ZТ2 - ось которых скрещивается с осью производящего тора под углом, при котором одно из плоских сечений главной поверхности витка червяка является дугой окружности, совпадающей с образующей производящего тора); при этом их профили формируют вдоль одного витка или впадины (см. книгу Производство зубчатых колес Справочник /С.Н.Калашников, А.С.Калашников, Г.И.Коган и др. Под общ.ред. Б.А.Тайца. - М: Машиностроение, 1990, с. 13-16). Их недостатком является несовпадение профиля червяка с профилем исходной рейки на всей ее длине, что приводит к неточному зацеплению крайних витков и ухудшению условий контакта с зубьями колеса, которое растет по мере увеличения количества витков и заходов червяка. It is known that worm gears exist in two types: cylindrical and globoid, and the following varieties of cylindrical worms are distinguished: convolute ZN (three options: ZN1 - with a straight profile of a turn, ZN2 - with a straight profile of a depression, ZN3 - with a straight normal profile of a turn); involute ZI (with a straight coil profile tangent to a helix lying on a coaxial cylindrical surface); Archimedean ZA (with a straight profile in axial section); formed by the cone ZК (three options: ZК1 - in which the axis is crossed with the axis of the producing cone at an angle equal to the pitch angle of the lifting line of the screw, ZK2 - whose axis intersects with the axis of the production cone at right angles, ZК3 - whose axis is crossed with the axis of the producing cone at right angles); formed by the torus ZТ (two options: ZТ1 - whose axis is crossed with the axis of the producing torus at an angle equal to the pitch angle of the elevation of the worm, ZТ2 - whose axis is crossed with the axis of the producing torus at an angle at which one of the flat sections of the main surface of the worm’s turn is an arc circle coinciding with the generatrix of the generating torus); at the same time, their profiles are formed along one turn or cavity (see the book Production of gears Handbook / S.N. Kalashnikov, A.S. Kalashnikov, G.I. Kogan, etc. Under the general editorship of B.A. Taits. - M: Mechanical Engineering, 1990, p. 13-16). Their disadvantage is the mismatch of the worm profile with the profile of the source rail over its entire length, which leads to inaccurate engagement of the extreme turns and the deterioration of the contact conditions with the teeth of the wheel, which increases with the number of turns and visits of the worm.

Известно также, что при нарезании зубьев инструментом реечного типа длина активной линии зацепления для стандартного исходного контура с α₀=20^o и h₀= 2m формируется 2...3 зубьями рейки при коэффициенте торцового перекрытия ξ_αпред =1,98 (см. книгу Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи внешнего зацепления. Расчет геометрии. Справочное пособие /Болотовский И.А., Гурьев Б.И., Смирнов В.Э. и др. - М.: Машиностроение, 1974, с. 80). Поскольку у известных червяков невозможно совмещение их профиля с профилем исходной рейки на других участках, кроме среднего зуба, поэтому при ξ_αпред =1,98 невозможно точное профилирование зубьев колеса инструментом, выполненным на базе данного червяка, что искажает параметры зацепления. При этом ухудшаются условия контакта, что в свою очередь повышает силы трения и тепловыделения в передаче, снижает ее кпд и другие эксплуатационные показатели.It is also known that when cutting teeth with a rack type tool, the length of the active engagement line for a standard initial contour with α ₀ = 20 ^o and h ₀ = 2m is formed by 2 ... 3 rack teeth with a face overlap coefficient ξ _αred = 1.98 (see book Cylindrical involute gears of external gearing. Calculation of geometry. Reference manual / Bolotovsky I.A., Guryev B.I., Smirnov V.E. et al. - M .: Mashinostroenie, 1974, p. 80). Since it is impossible for the known worms to combine their profile with the profile of the initial lath in other areas except the middle tooth, therefore, at ξ _αred = 1.98, it is impossible to accurately profile the teeth of the wheel with a tool made on the basis of this worm, which distorts the gearing parameters. At the same time, the contact conditions deteriorate, which in turn increases the friction and heat generation forces in the transmission, reduces its efficiency and other operational indicators.

В предлагаемом изобретении приведенные недостатки исключены путем выполнения червячных передач с точным реечным зацеплением, полученным на базе червяков и червячных колес, сформированных при винтовом движении всего ряда зубьев исходной зубчатой рейки, входящих в станочное зацепление с червячным колесом, и развернутой к оси ее винтового движения под углом наклона, равным углу подъема витков червяка на начальном цилиндре. Их выполнение возможно для любых разновидностей цилиндрических или глобоидных передач. In the present invention, the above disadvantages are eliminated by performing worm gears with precise rack gearing, obtained on the basis of worms and worm wheels formed by helical movement of the entire row of teeth of the original gear rack, which are engaged in machine engagement with the worm wheel, and deployed to the axis of its helical movement under angle of inclination equal to the angle of elevation of the turns of the worm on the initial cylinder. Their implementation is possible for any kind of cylindrical or globoid gears.

Описание предлагаемых червячных передач на базе точного реечного зацепления поясняется на чертежах. A description of the proposed worm gears based on precise rack gear is illustrated in the drawings.

На фиг.1 показан вид с торца червяка 1, связанного с системой координат 0_ч Х_ч Y_ч Z_ч с началом 0_ч, размещенным в центре начального цилиндра диаметра d_ωч, поверхность которого в точке 0_р среднего сечения совмещена с начальной прямой н.п. исходной зубчатой рейки 2 (совпадают с делительным цилиндром червяка диаметра и d₁ делительной прямой исходной зубчатой рейки в частном случае). При наклоне исходной зубчатой рейки относительно оси 0_ч Z_ч на угол ω_ω, и равный углу γ_ω подъема винтовой линии червяка на начальном цилиндре, зубья достаточно точно совпадают с цилиндрической поверхностью только у оси 0_ч Y_ч, а крайние зубья выступают за исходные поверхности выступов диаметра D_ач и впадин диаметра D_fч, соответственно формируя наружный диаметр D'_ач и диаметр впадин D'_fч, которые плавно изменяются от исходных параметров D_ач и D_fч к конечным D'_ач и D'_fч по математическим зависимостям, составляющим ноу-хау данного изобретения. Поскольку у предлагаемых червяков продольные образующие плоской исходной рейки являются прямолинейными, поэтому наклон рейки относительно оси 0_чZ_ч под углом ω_ω, равным углу γ_ω подъема винтовой линии червяка на начальном цилиндре, обеспечивает формирование поверхности 3 гиперболоидного червяка ZН, профиль которого полностью совпадает с профилем исходной зубчатой рейки на всей длине; что исключает искажения при любом числе заходов (см. доклад Витренко А.Н., Витренко В.А и др. "Технология изготовления гиперболоидных накатников для сглаживания поверхностей деталей типа тел вращения", в книге "Прогрессивная техника и технологии машиностроения", Тез. докл. междунар. научн.-техн. конф. - Донецк: ДонГТУ, 1995, с. 39-40). При этом червяки ZН исключают потребность в ZI червяках и в различных вариантах ZN червяков, т.к. их профиль одновременно связан с каждым из этих исполнений.Figure 1 shows the end view of the worm 1, associated with the coordinate system 0 _h X _h Y _h Z _h with the beginning of 0 _h , located in the center of the initial cylinder of diameter d _ωh , whose surface at the point 0 _{p of the} middle section is aligned with the initial straight line n .P. the original gear rack 2 (coincide with the pitch cylinder of the worm of diameter and d _{1 of the} pitch line of the original gear rack in the particular case). When the initial gear rack is tilted relative to the axis 0 _h Z _h at an angle ω _ω , and equal to the angle γ _ω of the helix of the screw on the initial cylinder, the teeth quite exactly coincide with the cylindrical surface only at the axis 0 _h Y _h , and the extreme teeth protrude beyond the original the surface of the protrusions of diameter D _ach and the troughs of diameter D _fch , respectively forming the outer diameter D' _ach and the diameter of the troughs D ' _fch , which smoothly change from the initial parameters D _ach and D _fch to the final D' _ach and D' _fch according to mathematical dependencies the know-how of this invention. Since the worms of the proposed worms, the longitudinal generators of the flat source rail are rectilinear, therefore, the inclination of the rail relative to the axis 0 _h Z _h at an angle ω _ω equal to the angle γ _ω of the helix of the worm on the initial cylinder ensures the formation of surface 3 of the hyperboloid worm ZН, whose profile completely coincides with the profile of the original gear rack over the entire length; which eliminates distortion for any number of approaches (see the report Vitrenko A.N., Vitrenko V.A. et al. "Technology for the manufacture of hyperboloid knurls for smoothing the surfaces of parts such as bodies of revolution", in the book "Progressive Engineering and Engineering Technologies", Abstract. Dokl.International Scientific and Technical Conf. - Donetsk: DonSTU, 1995, pp. 39-40). In this case, ZH worms eliminate the need for ZI worms and various ZN worms, as their profile is simultaneously associated with each of these performances.

Известен также способ формообразования червяков при винтовом движении образующей АВ профиля винтовой поверхности, которое определяется двумя параметрами: угловой скоростью ω и скоростью перемещения вдоль оси червяка v₀ на базе которого получают червяки с различными разновидностями боковых поверхностей витков, зависящих от вида инструментов, образующих их профиль, и от положения их по отношению к оси червяка, а также от закона движения (см. книгу Зубчатые передачи. Справочник. /Е.Г.Гинзбург, Н.Ф.Головачев и др. Под общ. ред. Е. Г.Гинзбурга. - М.: Машиностроение, 1980, с. 136-139). При этом формирование цилиндрических червяков осуществляется движением инструментов параллельно оси червяка, что не обеспечивает совмещения их профиля с профилем исходной рейки на других участках, кроме среднего зуба, и приводит к невозможности образования точного зацепления витков червяка и зубьев колеса.There is also known a method of shaping worms in a helical motion forming an AV profile of a helical surface, which is determined by two parameters: the angular velocity ω and the speed of movement along the axis of the worm v ₀ on the basis of which worms with different types of side surfaces of turns are obtained, depending on the type of tools forming their profile , and their position relative to the axis of the worm, as well as the law of motion (see the book Gears. Handbook. / E.G. Ginzburg, N.F. Golovachev, etc. Under the general editorship of E. G. Ginzburg . - M .: Engineering, 1980, pp. 136-139). In this case, the formation of cylindrical worms is carried out by moving the tools parallel to the axis of the worm, which does not ensure the combination of their profile with the profile of the original staff in other areas except the middle tooth, and leads to the impossibility of the formation of precise engagement of the turns of the worm and the teeth of the wheel.

В предлагаемом способе указанные недостатки устранены заменой осевого движения образующей косым, под углом ω_ω наклона реек к оси червяка, равным углу подъема витков на делительном цилиндре.In the proposed method, these disadvantages are eliminated by replacing the axial movement of the generatrix oblique, at an angle ω _{ω of the} inclination of the rails to the axis of the worm, equal to the angle of elevation of the turns on the dividing cylinder.

Описание предлагаемого способа поясняется на чертежах. Description of the proposed method is illustrated in the drawings.

На фиг.2 показан червяк 1, связанный с системой координат 0_ч X_ч Y_ч Z_ч с центром 0_ч, размещенным в центре начального цилиндра диаметра d_ωч, поверхность которого в точке 0_p среднего сечения совмещена с начальной прямой н.п. исходной зубчатой рейки 2, имеющей наклон под углом ω_ω равный углу γ_ω подъема витков червяка. При этом винтовое движение образующей АВ профиля червяка определяют 3 параметра: угловая скорость ω, скорость v₀ поступательного преремещения относительно оси червяка и угол ω_ω его направления, в результате чего скорость v₀ может быть разложена на две составляющие: осевую v^о ₀ и поперечную v^п ₀, определяемые по зависимостям
v $\binom{o}{0}$ = v₀cosω_ω,
v $\binom{п}{0}$ = v₀sinω_ω,
где v - скорость поступательного перемещения по нормали к витку червяка
v_o = πz₁mω,
здесь z₁ - число заходов червяка,
m - модуль,
ω - угловая скорость вращения червяка.Figure 2 shows the worm 1 connected to the coordinate system 0 _h X _h Y _h Z _h with a center of 0 _h located in the center of the initial cylinder of diameter d _ωh , the surface of which at the point 0 _{p of the} middle section is aligned with the initial straight line n.p. the original gear rack 2, having an inclination at an angle ω _ω equal to the angle γ _{ω of the} lifting of the turns of the worm. When this screw motion generator AB profile worm determine three parameters: angular velocity ω, the speed v ₀ translational preremescheniya respect to the axis of the worm and the angle _ω ω its direction, whereby the speed v ₀ can be decomposed into two components: centerline v ^of ₀ and a transverse v ^p ₀ , determined by the dependencies
v $\binom{o}{0}$ = v ₀ cosω _ω ,
v $\binom{P}{0}$ = v ₀ sinω _ω ,
where v is the speed of translational movement normal to the turn of the worm
v _o = πz ₁ mω,
here z ₁ is the number of visits of the worm,
m is the module
ω is the angular speed of rotation of the worm.

Реализации косой подачи под углами наклона ±ω_ω, соответствующих форнированию правозаходного или левозаходного червяка, возможна как относительно горизонтальной (варианты 1, 2), так и вертикальной (варианты 3, 4) плоскостей, с которыми связывают ориентацию производящей поверхности инструмента. При этом формообразуюшие движения вращения и косой подачи автоматически обеспечивают профилирование гипереолоидного червяка ZН, профиль которого полностью совпадает с профилем исходной зубчатой рейки, что исключает искажение зацепления при любой количестве заходов.Implementation of oblique feed at inclination angles ± ω _ω corresponding to the formation of a right-handed or left-handed worm is possible both relatively horizontal (options 1, 2) and vertical (options 3, 4) planes with which the orientation of the producing surface of the tool is associated. At the same time, the form-forming movements of rotation and oblique feeding automatically ensure the profiling of the hypereoloid worm ZН, the profile of which completely coincides with the profile of the initial gear rack, which excludes distortion of the engagement for any number of approaches.

Известно также, что обработку профиля многозаходных червяков выполняют последовательно по каждому из витков, применяя для этого различные методы деления: с помощью специального патрона, имеющего делительный диск с числом пазов, кратный числу витков нарезаемого червяка; поворотом сменной шестерни, имеющей число зубьев, кратное числу витков нарезаемого червяка; относительно другой сменной шестерни; перемещением поперечного суппорта с инструментом на расстояние, равное шагу рейки (см. книгу Производство зубчатых колес. Справочник. /С.Н.Калашников, А.С.Калашников, Г.И.Каган и др. Под общ. ред. Б.А. Танца. - М.: Машиностроение, 1990, с. 356). Недостатком таких методов обработки является накопление погрешностей шага и снижение производительности за счет обратных и повторных ходов, а также за счет деления на заходы. It is also known that the processing of the profile of multi-start worms is carried out sequentially for each of the turns, using different division methods for this: using a special cartridge having a dividing disk with the number of grooves, a multiple of the number of turns of the cut worm; turning the interchangeable gear having the number of teeth, a multiple of the number of turns of the cut worm; relative to another interchangeable gear; moving the transverse caliper with the tool to a distance equal to the pitch of the rail (see the book Production of gears. Handbook. / S.N.Kalashnikov, A.S. Kalashnikov, G.I. Kagan, etc. Under the general editorship of B.A. Dance. - M.: Mechanical Engineering, 1990, p. 356). The disadvantage of such processing methods is the accumulation of step errors and a decrease in productivity due to reverse and repeated moves, as well as due to the division into approaches.

Для устранения указанного недостатка предлагается применять пакеты инструментов, производящая поверхность которых повторяется на длине шага витков червяка в количестве, равном или кратном количеству заходов червяка. Для повышения производительности обработки червяков пакетным или червячным фрезерованием, шлифованием, вихревым точением с поперечным врезанием, длина инструментов превышает длину червяка по нормали к витку на 1 и 1/4...1/3 шага для перекрытия пути резания с учетом врезания. To eliminate this drawback, it is proposed to use tool packages, the producing surface of which is repeated at the step length of the turns of the worm in an amount equal to or a multiple of the number of visits of the worm. To increase the productivity of processing worms by batch or worm milling, grinding, vortex turning with transverse cutting, the length of the tools exceeds the length of the worm along the normal to the turn by 1 and 1/4 ... 1/3 steps to overlap the cutting path taking into account the cutting.

Известно также, что обработка червяков инструментом с прямолинейным профилем приводит к искажениям профиля червяка (см. книгу Производство зубчатых колес. Справочник. /С.Н.Калашников, А.С.Калашников, Г.И.Коган к др. Под общ. ред. Б. А.Тайца. - М.: Машиностроение, 1990, с. 354-359). Недостатком при этом является отклонение профиля червяка от профиля исходной зубчатой рейкк, которое возрастает по мере увеличения количества заходов червяка. Для его уменьшения профиль инструментов выполняют криволинейным (см. там же, с. 354-359), что усложняет его изготовление и уменьшает точность. Но и в этом случае полное совмещение профиля витков червяка возможно только для среднего зуба рейки, что не позволяет исключить все погрешности при ξ_αпред =1,98.It is also known that the processing of worms with a tool with a straight profile leads to distortion of the worm profile (see the book Production of gears. Handbook. / S.N.Kalashnikov, A.S. Kalashnikov, G.I. Kogan et al. Ed. B.A. Taits. - M.: Mechanical Engineering, 1990, p. 354-359). The disadvantage is the deviation of the worm’s profile from the profile of the initial gear rake, which increases as the number of visits of the worm increases. To reduce it, the tool profile is curved (see ibid., Pp. 354-359), which complicates its manufacture and reduces accuracy. But even in this case, a complete combination of the profile of the turns of the worm is possible only for the middle tooth of the rack, which does not allow to exclude all errors with ξ _αred = 1.98.

Указанный недостаток у предлагаемых червяков устранен установкой инструментов под наклоном, равным углу подъема витков червяка на начальном цилиндре. При этом, ввиду более простого выполнения инструментов, предпочтительна их установка по впадине, (что адекватно ZН2 варианту), однако в отличие от известных инструментов их профиль полностью копирует профиль зубьев рейки при любом количестве заходов, поскольку у гиперболоидных червяков в сечении, нормальном к витку, огибание винтовой поверхности инструментом исключено и возникает только вне данного сечения. The indicated disadvantage of the proposed worms is eliminated by installing tools at an angle equal to the angle of the worm's turns on the starting cylinder. Moreover, in view of the simpler execution of the tools, it is preferable to install them in a depression (which is adequate to the ZH2 variant), however, unlike the known tools, their profile completely copies the profile of the rack teeth for any number of approaches, since hyperboloid worms have a section normal to the turn , rounding the helical surface with a tool is excluded and occurs only outside this section.

Известно также, что образование зубьев червячного колеса выполняют инструментом, режущие кромки которого в станочном зацеплении воспроизводят исходный производящий червяк соостветсвуюшего вида (см. книгу Зубчатые передачи. Справочник. //Е.Г.Гинзбург, Н.Ф.Головачев, Н.Б.Фирун и др. Под общ. ред. Е.Г.Гинзбурга./: Машиностроение, 1980, с. 142). Поэтому в предлагаемой червячной передаче параметры червячного колеса и инструмента для его образования получают на базе разработанного гиперболоидного червяка ZН. Полное соответствие профиля колеса и червяка профилю исходной зубчатой рейки исключает искажение зацепления в ZН передачах. It is also known that the formation of the teeth of the worm wheel is carried out by a tool, the cutting edges of which in the machine engagement reproduce the initial producing worm of the corresponding type (see the book Gears. Handbook. // E. G. Ginzburg, N. F. Golovachev, N. B. Firun et al. Under the general editorship of E.G. Ginzburg. /: Mechanical Engineering, 1980, p. 142). Therefore, in the proposed worm gear, the parameters of the worm wheel and the tool for its formation are obtained on the basis of the developed hyperboloid worm ZН. The full correspondence of the profile of the wheel and the worm to the profile of the initial gear rack eliminates gear distortion in ZH gears.

Известно, что формирование профиля червяка могут производить нарезанием на токарно-винторезных станках, зуботочением обкатными резцами, фрезерованием, вихревым точением или накаткой, а шлифование боковых поверхностей витков могут выполнять на специальных или универсальных резьбошлифовальных станках (см. книгу Производство зубчатых колес. Справочник. /С.Н.Калашников, А. С. Калашников, Г.И.Коган и др. Под общ.ред. Б.А.Тайца. - М.: Машиностроение, 1990, - с. 354-360). Общим недостатков таких станков является сложность выполнения косой подачи (по нормали к винтовой линии червяка) для выполнения гиперболоидной поверхности, что требует дополнительного наклона движущихся устройств на угол ω_ω к оси червяка.It is known that the formation of a worm profile can be done by cutting on a screw-cutting lathe, machining by run-in cutters, milling, vortex turning or knurling, and grinding of the side surfaces of turns can be performed on special or universal thread grinding machines (see the book Production of gears. Reference book / / S.N.Kalashnikov, A.S. Kalashnikov, G.I. Kogan, etc. Under the general editorship of B.A. Taits. - M.: Mechanical Engineering, 1990, - p. 354-360). A common disadvantage of such machines is the difficulty of oblique feeding (normal to the helix of the worm) to perform a hyperboloid surface, which requires an additional inclination of the moving devices at an angle ω _ω to the axis of the worm.

Кроме этого, заготовку по оси такого червяка требуется устанавливать с высокой точностью относительно его средней плоскости, подобно установке глобоидных червяков (см. так же, с. 364-365). In addition, the workpiece along the axis of such a worm must be installed with high accuracy relative to its middle plane, similar to the installation of globoid worms (see also, pp. 364-365).

Известно также, что движение инструмента под углом ω_ω к оси червяка можно обеспечить при смещении заднего центра, например в вертикальном (варианты 1, 2 способа) или горизонтальном (варианты 3, 4 способа) направлении (см. книгу Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки /В.А. Кривоухов, П. Г.Петруха, Б.Е.Бруштейн и др. Под общ.ред. П.Г.Петрухи. - М.: Машиностроение, 1974, с. 359-360). Однако такой вариант приемлем только для червяков малых модулей и при малых углах подъема винтовой линии.It is also known that the movement of the tool at an angle ω _ω to the axis of the worm can be achieved by shifting the back center, for example, in the vertical (options 1, 2 ways) or horizontal (options 3, 4 ways) direction (see the book Cutting of construction materials, cutting tools and machines / V.A. Krivoukhov, P.G. Petrukh, B.E. Brushtein, etc. Under the general editorship of P.G. Petrukh. - M.: Mechanical Engineering, 1974, p. 359-360). However, this option is acceptable only for small module worms and for small helix elevation angles.

Создание поворотного суппорта позволяет устранить указанный недостаток, однако при этом требуется существенная его переделка, которая усложняется необходимостью выполнения кинематической связи цепи главного движения и цепи подач, обеспечивающих обработку винтовой поверхности червяка при скрещивающихся осях и движениях. The creation of a rotary caliper allows you to eliminate this drawback, but it requires a substantial alteration, which is complicated by the need to perform kinematic connection of the main movement chain and the feed chain, providing processing of the screw surface of the worm with axes and movements intersecting.

В предлагаемом изобретении воспроизведена указанная связь. In the invention, the indicated relationship is reproduced.

Применительно к станкам токарной группы описание разработанных конструкции поясняется на чертежах. In relation to the machines of the turning group, the description of the developed design is illustrated in the drawings.

На фиг. 3 показана кинематическая схема предлагаемого станка, имеющего главный привод от электродвигателя Э.д., с частотой вращения n_з, которое через коробку скоростей i_ш передается шпинделю 1 с червяком 2 с частотой вращения n_ш. С вращением шпинделя через гитару i_у и коробку скоростей осевых подач i_п ^о связано вращение выходного вала 3, соединенного при включенной муфте 4 с валом 5, имеющим подвижную коническую шестерню 6, которая установлена на водиле 7, связаном с осью 8 введенного с ней в зацепление конического колеса 9, установленного в поворотном фартуке 10, который предварительно повернут по нормали к виткам червяка на угол ω_ω = γ_ω относительно суппорта 11 осевых подач. При этом установка поворотного фартука может быть выполнена на секторы 12 по роликам 13, а поворот выполнен при наладке станка с разомкнутой муфтой 4 ручным поворотным приводом с шестерней 14, введенной в зацепление с внутренним зубчатым венцам 15 сектора 12. Для скрещивания осей в зацепление с коническим колесом введена другая коническая шестерня 16, установленная на поворотном фартуке, которая при включенной муфте 17 через цилиндрические колеса 18 и 19 передает вращение ходовому винту 20 имеющему шаг t_х.в к введенном в соединение с гайкой 21 продольного стола 22, на котором установлена поперечная винтовая каретка 23 с ручным приводом 24 для радиального врезания, имевшая резцедержатель 25. Таким образом обеспечивается получение косой подачи, требуемой для формирования витков гиперболоидных червяков. Совмещение инструмента с центром 0_р гиперболоиды червяка выполняют при наладке по шаблону, установленному на базовые шейки червяка, или по втулке и постоянной торцовой базе, выполненной на шпинделе (подобно наладке глобоидных червяков, отмеченной ранее). Для этого при разомкнутой муфте 17 ручным приводом 26 инструмент совмещают с осью червяка, а затем ручным приводом 27, введенным в зацепление с закрепленной на станине рейкой 28, устанавливают и фиксируют суппорт в осевом направлении, после чего, включив муфту 17, отводят суппорт в исходную позицию для нарезания витков. Согласование вращения шпинделя 1 и ходового винта 20 в зависимости от шага витков червяка по нормали не отличается от типовых методов, поэтому выполняется по базовому варианту. Выполнение предлагаемого поворотного суппорта возможно как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях, соответственно разработанным вариантам 1, 2 или 3, 4 способа изготовления ZН червяков, в т.ч. на известных резьбофрезерных, резьбошлифовальных и обкатных универсальных или специальных станках для обработки червяков.In FIG. 3 shows a kinematic diagram of the proposed machine having a main drive from an electric motor E.d., with a rotation speed n _s , which is transmitted through the gearbox i _w to spindle 1 with a worm 2 with a rotation speed n _w . With the rotation of the spindle through the guitar i _y and the gearbox of axial feed speeds i _p ^o , the rotation of the output shaft 3 is connected, when the clutch 4 is turned on, with the shaft 5 having a movable bevel gear 6, which is mounted on the carrier 7, connected with the axis 8 introduced into it the engagement of the bevel wheel 9 installed in the rotary apron 10, which is previously rotated normal to the turns of the worm at an angle ω _ω = γ _ω relative to the support 11 of the axial feeds. In this case, the installation of the rotary apron can be performed on sectors 12 along the rollers 13, and the rotation was performed when setting up the machine with an open coupling 4 by a manual rotary drive with gear 14 engaged with the internal gear rims 15 of sector 12. For crossing the axes into gear another bevel gear 16 is introduced by the wheel, mounted on a rotary apron, which, when the clutch 17 is turned on, transmits the rotation of the spindle 20 having a pitch t _xv through the cylindrical wheels 18 and 19 to the longitudinal longitudinally connected to the nut 21 table 22, on which a transverse screw carriage 23 with a manual drive 24 for radial cutting is installed, having a tool holder 25. This ensures the oblique feed required for the formation of turns of hyperboloid worms. The alignment of the tool with the center 0 _{r of the} worm hyperboloids is performed during adjustment according to the template installed on the base necks of the worm, or according to the sleeve and the constant end base made on the spindle (similar to the adjustment of the globoid worms noted earlier). To do this, when the clutch 17 is opened with a manual drive 26, the tool is combined with the axis of the worm, and then the support is mounted and fixed in the axial direction with the manual drive 27 engaged in engagement with the rail 28 mounted on the bed, and then, after turning on the coupling 17, the support is returned to the original position for cutting turns. The coordination of rotation of the spindle 1 and the screw 20, depending on the pitch of the turns of the worm, does not normally differ from standard methods, therefore, it is performed according to the basic version. The implementation of the proposed rotary caliper is possible both in the vertical and horizontal planes, respectively developed options 1, 2 or 3, 4 of the method of manufacturing ZH worms, including on well-known thread-milling, thread-grinding and running universal or special machines for processing worms.

Разработанный второй вариант исполнения данного станка отличается от предыдущего заменой конических колес на червячную передачу с червяком 29 и червячным колесом 30, на оси которого установлена винтовая пара 31. При наладке поворот фартука 10 на угол ω_ω = γ_ω выполняют ручным приводом 32, связанный с валом 5, имеющим телескопическое (например, шлицевое) соединение с валом 3, для чего муфту 4 размыкают, а червячное колесо 30 жестко закрепляют на фартуке. Все остальные элементы станка, в т.ч. условия его наладки и работы, одинаковы с предыдущим вариантом.The developed second embodiment of this machine differs from the previous one by replacing the bevel wheels with a worm gear with a worm 29 and a worm wheel 30, on the axis of which a screw pair 31 is mounted. When adjusting, the apron 10 is rotated by an angle ω _ω = γ _ω with a manual drive 32 associated with a shaft 5 having a telescopic (for example, spline) connection with the shaft 3, for which the clutch 4 is opened, and the worm wheel 30 is rigidly fixed to the apron. All other elements of the machine, including the conditions for its adjustment and operation are the same with the previous version.

Недостатком этих вариантов является потребность существенной переделки суппорта базового станка. Указанный недостаток устранен в последующих предлагаемых вариантах его усовершенствования. The disadvantage of these options is the need for a substantial alteration of the support of the base machine. The specified disadvantage is eliminated in the subsequent proposed variants of its improvement.

На фиг. 4 показана кинематическая схема предлагаемого станка, имеющего главный привод от электродвигателя Э.д., с частотой вращения n_э, которое через коробку скоростей i_ш передается шпинделю 1 с червяком 2 с частотой вращения n_ш. С вращением шпинделя через гитару i_у и коробку скоростей осевых подач i_п ^о связано вращение выходного вала 3, соединенного при включенной муфте 4 с ходовым винтом 5, имеющим шаг t_х.в и введенном в соединение с гайкой 6 суппорта 7, которые адекватны типовым токарным станкам. Отличие предлагаемого - в отделении от суппорта каретки 8 с резцедержателем 9, который имеет возможность поворота вокруг центра 0_р на угол ω_ω = γ_ω и размещении ее на направляющих стержнях 10, имеющих пружины 11 для прижатия каретки через ролик 12, установленный на каретке в направляющих 13 с возможностью перемещения по высоте винтам 14, к подведенной к нему поворотной линейке 15, закрепленной на станине станка под углом ω_ω = γ_ω (по нормали к виткам червяка). При этом обеспечивается косая подача, необходимая для формирования витков гиперболоидного червяка. Совмещение инструмента с центром 0_р червяка выполняют при наладке аналогично предыдущему исполнению станка, но в обратном порядке: при разомкнутой муфте 4 сначала ручным приводом 16, связанным через подвижную шестерню 17 с ходовым винтом 5, устанавливают и фиксируют суппорт 7 в осевом положении, а затем, изменяя вылет ролика 12 винтом 14, инструмент совмещают с осью червяка. Согласование вращения шпинделя 1 и ходового винта 3 в зависимости от осевого шага витков червяка адекватно базовому варианту, поэтому выполняется по типовой методике.In FIG. 4 shows a kinematic diagram of the proposed machine having a main drive from an electric motor E.d., with a rotational speed n _e , which is transmitted through the gearbox i _w to spindle 1 with a worm 2 with a rotational speed n _w . The rotation of the spindle through the guitar i _y and the gearbox of axial feed speeds i _p ^o is associated with the rotation of the output shaft 3, connected when the clutch 4 is turned on, with a _spindle 5 having a pitch t _h.v and connected to the nut 6 of the caliper 7, which are adequate to typical lathes. The difference of the proposed one is in the compartment from the support of the carriage 8 with the tool holder 9, which has the ability to rotate around the center 0 _p by an angle ω _ω = γ _ω and place it on the guide rods 10 having springs 11 for pressing the carriage through a roller 12 mounted on the carriage in guides 13 with the ability to move the screws 14 in height, to the rotary ruler 15 connected to it, fixed to the machine bed at an angle ω _ω = γ _ω (normal to the turns of the worm). This ensures the oblique feed necessary for the formation of turns of the hyperboloid worm. The alignment of the tool with the center 0 _{r of the} worm is performed during commissioning similarly to the previous version of the machine, but in the reverse order: when the clutch 4 is open, first with a manual drive 16 connected through a movable gear 17 with a spindle 5, the caliper 7 is installed and fixed in axial position, and then By changing the offset of the roller 12 by the screw 14, the tool is combined with the axis of the worm. The coordination of the rotation of the spindle 1 and the lead screw 3, depending on the axial pitch of the turns of the worm, is adequate to the basic version, therefore it is carried out by a standard method.

Известна также, что движение инструмента под углом ω_ω к оси червяка можно обеспечить при использовании гидравлических, электрических или механических копировальных устройств (см. книгу Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. //В.И.Кривоухов, П.Г.Петруха, Б.Е.Бруштейн и др. Под общ. ред. П.Г.Петрухи. - М.: Машиностроение, 1974, с. 362-3685. Недостатками приведенных вариантов станков является несоотвествие ориентации установки копирующих устройств, инструментов и их держателей требуемым движениям подач для формирования гиперболидных червяков ZН.It is also known that the movement of the tool at an angle ω _ω to the axis of the worm can be achieved using hydraulic, electrical or mechanical copying devices (see the book Cutting of structural materials, cutting tools and machines. // V.I. Krivoukhov, P.G. Petruha B. B. Brushtein et al. Under the general editorship of P. G. Petrukh. - M .: Mashinostroenie, 1974, p. 362-3685. The disadvantages of the above machine options are the mismatch of the orientation of the installation of copying devices, tools and their holders required feed movements to form a hyp rbolidnyh worms Zl.

В предлагаемом варианте указанные недостатки устранены. In the proposed embodiment, these disadvantages are eliminated.

Описание предлагаемого станка поясняется на фиг.5. Поскольку конструкция его привода и коробки подач не отличаются от базовых, в т.ч. приведенных ранее, поэтому обозначены лишь червяк 1 и суппорт 2, на котором в каретке 3 установлен гидроцилиндр 4, имеющий золотниковую следящую систему 5 со щупом 6, введенным в контакт с поверхностью копира 7, установленного на станине под углом ω_ω, равным углу γ_ω подъема витков червяка. Шток 8 поршня гидроцилиндра жестко связан с кареткой 3, а на корпусе гидроцилиндра поперечно его ходу установлена каретка 9 с поворотным резцедержателем 10, ориентирующим производящую поверхность резца по нормали к витку червяка. Выполнение предлагаеного суппорта упрощает конструкцию станка, т.к. для него используются унифицированные устройства. Наладка станка вдоль оси червяка также не отличается от базовой, а совмещение инструмента осью червяка выполняют перемещением каретки 3 в осевом направлении ручным винтовым приводом 11.Description of the proposed machine is illustrated in figure 5. Since the design of its drive and feed boxes do not differ from the basic ones, incl. previously given, therefore, only a worm 1 and a support 2 are indicated, on which a hydraulic cylinder 4 is installed in the carriage 3, having a spool follower system 5 with a probe 6, brought into contact with the surface of the copier 7, installed on the frame at an angle ω _ω equal to the angle γ _ω lifting worm turns. The piston rod 8 of the hydraulic cylinder piston is rigidly connected to the carriage 3, and a carriage 9 is installed on the hydraulic cylinder body transverse to its stroke with a rotary tool holder 10 orienting the producing surface of the cutter along the normal to the worm turn. The implementation of the proposed caliper simplifies the design of the machine, because it uses unified devices. The adjustment of the machine along the axis of the worm also does not differ from the base, and the alignment of the tool with the axis of the worm is performed by moving the carriage 3 in the axial direction with a manual screw drive 11.

Кроме предложенных вариантов движение инструмента под углом ω_ω к оси червяка можно обеспечить кинематический путем, разложив его скорость v₀ на 2 составляющие: продольную v₀ ⁰ и поперечную v₀ ^п в соответствии с предложенным способом изготовления червяков ZН. Реализация такого варианта возможна на базе предыдущего исполнения станка при замене гидрокопировального суппорта кинематической цепью перемещения винтовой каретки поперечного хода.In addition to the proposed options, the movement of the tool at an angle ω _ω to the axis of the worm can be provided kinematically by decomposing its speed v ₀ into 2 components: longitudinal v ₀ ⁰ and transverse v ₀ ^p in accordance with the proposed method for manufacturing worms ZН. The implementation of this option is possible on the basis of the previous version of the machine when replacing the hydrocopy caliper with a kinematic chain of movement of the screw carriage of the transverse stroke.

Описание нового исполнения поясняется на фиг.6. При этом для обработки червяка 1 на суппорте 2 установлена поперечная каретка 3, а на ней для ручного врезания инструмента установлена каретка 4 с поворотным резцедержателем 5. Перемещение каретки 3 обеспечивается от связанной с суппортам гайки 6, введенной в соединение с винтом 7, имеющим шаг t_п и вращаемым от подвижного колеса 8, связанного через гитару поперечных подач i_у ^п при включенной муфте 9 с приводной шестерней 10, введенной в зацепление с установленной на станине станка зубчатой рейкой 11, относительно которой суппорт 2 перемещается ходовым винтом 12 с шагом t_х.в через коробку подач. При этом согласование продольной и поперечной подач адекватно выбору скоростей v₀ ^о и v₀ ^п, что обеспечивается соответствующим подпором передаточного отношения i_у ^п гитары поперечных подач

где t_х.в, t_п - шаг ходовых винтов соответсвенно суппорта продольной и каретки поперечной подач,
n_х.в, n_п - частота вращения ходовых винтов соответсвенно суппорта продольной и каретки поперечной подач,
γ_ω - угол подъема винтовой линии червяка на начальном диаметре.Description of the new performance is illustrated in Fig.6. In this case, for processing the worm 1, a transverse carriage 3 is installed on the support 2, and on it for manual cutting of the tool a carriage 4 with a rotary tool holder 5 is installed. The carriage 3 is moved from the nut 6 connected to the calipers, connected to the screw 7 with a step t _n and rotatable by rotor 8 connected through a transverse feed guitar i _y ⁿ when clutch 9 with the driving gear 10, the engagement with the machine frame mounted on the rack 11 about which the caliper 2 moves ho ovym screw 12 with the pitch t _HW through the box innings. At the same time, the coordination of the longitudinal and transverse feeds is adequate to the choice of speeds v ₀ ^о and v ₀ ^p , which is ensured by the corresponding support of the gear ratio i of _the ^{p of the} transverse feeds

where t _h.v , t _p - pitch of the _spindles respectively of the longitudinal support and the carriage of the transverse feeds,
n _h.v , n _p - the frequency of rotation of the _leadscrews , respectively, of the longitudinal support and the carriage of the transverse feed
γ _ω - the angle of the helix of the worm at the initial diameter.

Наладка станка вдоль оси червяка не отличается от предыдущего варианта, а совмещение инструмента осью червяка выполняют перемещением каретки 3 в осевом направлении ручным винтовым приводом 13 при выключении муфт 9 и 14. The adjustment of the machine along the axis of the worm does not differ from the previous version, and the alignment of the tool with the axis of the worm is performed by moving the carriage 3 in the axial direction with a manual screw drive 13 when the couplings 9 and 14 are turned off.

Вместо приводов ходовых винтов с кинематическими связями могут быть применены (фиг. 7) приводы от шаговых двигателей 1 и 2, с согласованием частот их вращения от устройства цифрового програмного управления 3. Продольная наладка ручным приводом 4 - по предыдущему варианту, а поперечная - ручным приводом 5, через сдвоенную муфту 6, отличается только переключением муфты рычагом 7. Instead of leadscrews with kinematic connections, can be used (Fig. 7) drives from stepper motors 1 and 2, with coordination of their rotation frequencies from a digital program control device 3. Longitudinal adjustment with a manual drive 4 - according to the previous version, and transverse - with a manual drive 5, through a double clutch 6, differs only in switching the clutch lever 7.

Учитывая, что выполнение дополнительной поперечной каретки, установленной на суппорте, существенно усложняет его конструкцию, поэтому разработан новый вариант, с поперечной подачей от архимедового кулачка. Описание такой конструкции поясняется на фиг.8. При этой косая подача для обработки червяка 1 обеспечивается при продольном движении суппорта 2 от ходового винта 3, введенного в гайку 4 на суппорте, в результате чего получает вращение введенное в зацепление с установленной на станине станка рейкой 5 зубчатое колесо 6, связанное при включенной муфте 7 через гитару i_у ^п с архимедовым кулачком 8, который через ролик 9 установленный на каретке 10 с поворотным резцедержателем 11, формирует ей поперечный ход по направляющий стержням 12, имевшим пружины 13 для прижатия каретки через ролик к кулачку. При обороте кулачка на 360^o архимедова спираль обеспечивает максимальное смещение каретки на величину К_а поэтому для выполнения меньшей величины поперечного смещения каретки L_п на длине продольного хода

(где L₀ - длина обработки витков червяка с учетам в резания и перебега инструмента), сектор поворота кулачка уменьшается пропорционально зависимости L_п/К_а, которая обеспечивается соответствующим подбором передаточного отношения i_у ^п гитары поперечных подач. Такая конструкция расширяет диапазон косых подач получаемых одним кулачком. При наладке станка продольная ориентация суппорта осуществляется адекватно предыдущим вариантам - ручным приводом 14 при выключенных муфтах 7 и 15, а совмещение инструмента с осью червяка - ручным приводом 16 при повороте кулачка В. Наладка других элементов и движений не отличается от вариантов, рассмотренных ранее.Given that the implementation of an additional transverse carriage mounted on a support significantly complicates its design, therefore, a new version has been developed, with a transverse feed from an Archimedean cam. A description of this design is illustrated in FIG. In this case, the oblique feed for processing the worm 1 is provided with the longitudinal movement of the caliper 2 from the spindle 3 inserted into the nut 4 on the caliper, as a result of which the gear 6, connected with the clutch 7, is turned on, engaged with the rack 5 mounted on the machine bed. through _y ⁿ i guitar with Archimedean cam 8 which, via roller 9 mounted on the carriage 10 with the rotary tool holder 11, it forms a transverse movement on the guide rods 12 that took a spring 13 for pressing the roller carriage by the cam. When the cam is rotated 360 ^{o, the} Archimedean spiral provides the maximum carriage displacement by the value of K, _and therefore, to perform a smaller value of the transverse displacement of the carriage L _p along the length of the longitudinal stroke

(where L ₀ is the length of the processing of the turns of the worm with allowance for cutting and overrun of the tool), the cam rotation sector decreases in proportion to the dependence L _p / K _a , which is ensured by the appropriate selection of the gear ratio i _for ⁿ guitars of transverse feeds. This design extends the range of oblique feeds obtained with one cam. When setting up the machine, the longitudinal orientation of the caliper is carried out adequately with the previous options - manual drive 14 with

clutches

7 and 15 turned off, and the combination of the tool with the axis of the worm - with manual drive 16 when turning cam B. The adjustment of other elements and movements does not differ from the options considered earlier.

Все предлагаемые исполнения суппортов (фиг.4-8) возможны как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, в соответствии с разработанными вариантами 1, 2 или 3, 4 способа изготовлении ZН червяков. При этом вместо резцедержателя может быть установлена фрезерная (вариант 1) или шлифовальная (вариант 2) головки с индивидуальным приводов (который становится главным), а на их базе возможна разработка резьбофрезерных, резьбошлифовальных и обкатных универсальных или специальных станков для обработки червяков. All the proposed versions of the calipers (Figs. 4-8) are possible both in the vertical and in the horizontal plane, in accordance with the developed options 1, 2 or 3, 4 of the method for manufacturing ZH worms. In this case, instead of a tool holder, a milling head (option 1) or a grinding head (option 2) with individual drives (which becomes the main one) can be installed, and on their basis it is possible to develop thread-milling, thread-grinding and rolling universal or special machines for processing worms.

Известно также, что обработка винтовых поверхностей возможна червячными или пакетом дисковых инструментов на специальных резьбообрабатывающих станках (см. книгу Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки // Е.А.Кривоухов, П.Г.Петруха, Б.Е.Бруштейн и др. Под общ.ред. П.Г. Петрухи. - М. : Машиностроение, 1974, с. 447-450). Их недостатком является невозможность выполнения косой подачи для обработки гиперболоидных червяков. It is also known that the processing of helical surfaces is possible with a worm or a pack of disk tools on special threading machines (see the book Cutting of structural materials, cutting tools and machines // E.A. Krivoukhov, P.G. Petruha, B.E. Brushtein, etc. Under the general editorship of P.G. Petrukh. - M.: Mechanical Engineering, 1974, p. 447-450). Their disadvantage is the inability to perform oblique feed for the treatment of hyperboloid worms.

Для устранения указанного недостатка разработана новое исполнение станка, обеспечивающее обработку гиперболоидных червяков (фиг.9), при этой базовой принята конструкция, рассмотренная по фиг.3. Станок имеет привад от электродвигателя Э. д. , с частотой вращения n_з которое через коробку скоростей i_ш передается шпинделю 1 с червяком 2 с частотой вращения n_ш С вращением шпинделя через гитару i_у и коробку скоростей осевых подач i_п ^о связано вращение выходного вала 3, соединенного при включенной муфте 4 с валом 5, имеющим подвижный блок, состоящий из цилинрической 6 и конической 7 шестерен, установленных на водиле 8, связанном с осью 9 конического колеса 10, которое размещено на поворотном фартуке 11 и введено в зацепление с конической шестерней 7. При этом поворотный фартук предварительно развернут по нормали к виткам червяка на угол ω_ω = γ_ω относительно суппорта 12 осевых подач, имевщего ручной привод 13 для выполнения продольной наладки. Установка фартука может быть выполнена на секторы 14 по роликам 15, что позволяет его повернуть при наладке станка с разомкнутой муфтой 4 ручным поворотным приводом с шестерней 16, введенной в зацепление с внутренним зубчатым венцам 17 сектора 14. Предлагаемый вариант отличается потребностью выполнения продольной подачи только на 1 1/4 оборота, что позволяет установить на суппорте 12 вместо ходового винта барабан с коническим сменным кулачком 18, вращаемым цилиндрическим колесом 20, связанным с колесом 6 подвижного блока. При этом конический кулачок через ролик 19 обеспечивает косую подачу под углом ω_ω столу 21, установленному на направляющих поворотного и фартука. На направляющих стола установлена крышка 22, на которой размешена поперечная каретка 23 с инструментальной головкой 24, имеющей индивидуальный привод инструмента 25 от электродвигателя Э.д. через коробку скоростей i_и. Для продольной регулировки положения каретки крышка снабжена рейкой 26, с которой введено в зацепление колесо 27 ручного привода, обеспечивающего фиксацию каретки после ее наладки. Поперечная регулировка и фиксация каретки инструментальной головки выполняется ручным приводом 28 с помощью связанного с ним поперечного винта каретки, введенного в гайку на ее основании, контактирующего выступом 29 со связанным с крышкой дисковым кулачком 30, профиль которого создает поперечную подачу при врезании и выстой при рабочем ходе инструмента за счет поворота от колеса 31, связанного с подвижным колесом 32, установленным на валу 33, который имеет коническую шестерню 34, введенную в зацепление с коническим колесом 10. При наладке сначала совмещают профиль инструмента с осью вращения червяка ручным приводом 27, а затем выполняют продольную наладку суппорта относительно точки 0_р гиперболоиды червяка, используя ручной винтовой привод 13, установленный на суппорте и связанный гайкой со станиной станка. Выбор подач и наладка станка для их выполнения не отличается от базового варианта, поэтому выполняется по известным методикам.To eliminate this drawback, a new design of the machine has been developed that provides processing of hyperboloid worms (Fig. 9), with this basic design adopted, considered in Fig. 3. The machine has a bait by a motor E. d., With the rotation speed n _of which, through a gearbox i _w spindle 1 is transmitted to the worm 2 with the rotation frequency _w n with the rotation of the spindle through guitar i _y and gearbox axial feeds i _n the output ^{of the} associated rotation shaft 3, connected when the clutch 4 is turned on with a shaft 5 having a movable block consisting of a cylindrical 6 and bevel 7 gears mounted on a carrier 8 connected to the axis 9 of the bevel wheel 10, which is placed on the swivel apron 11 and engaged with the bevel gear minutes 7. Thus a turning apron previously deployed along the normal to the windings of the worm through an angle _{_ω} ω = γ ω caliper 12 relative axial feeds, imevschego manual actuator 13 to execute longitudinal adjustment. The installation of the apron can be performed on sectors 14 by rollers 15, which allows it to be rotated when setting up the machine with an open coupling 4 by a manual rotary drive with gear 16 engaged with the internal gears 17 of sector 14. The proposed option is distinguished by the need to perform longitudinal feed only 1 1/4 turn, which allows you to install on the support 12 instead of the lead screw drum with a conical changeable cam 18, rotated by a cylindrical wheel 20, connected with the wheel 6 of the movable block. In this case, the conical cam through the roller 19 provides oblique feed at an angle ω _{ω to the} table 21 mounted on the guides of the rotary and the apron. A cover 22 is mounted on the table guides, on which the transverse carriage 23 is placed with the tool head 24 having an individual drive of the tool 25 from the electric motor through the gearbox i _and . For longitudinal adjustment of the position of the carriage, the lid is equipped with a rail 26, with which the manual drive wheel 27 is engaged, which fixes the carriage after adjustment. Cross adjustment and fixation of the carriage of the tool head is carried out by a manual drive 28 with the help of the associated transverse screw of the carriage inserted into the nut on its base, in contact with the protrusion 29 with the disk cam 30 connected to the cover, the profile of which creates a transverse feed during insertion and dies during working the tool due to rotation from the wheel 31 associated with the movable wheel 32 mounted on the shaft 33, which has a bevel gear 34, engaged with the bevel wheel 10. When setting up first and aligned with the axis of rotation of the tool profile manual drive of the worm 27, and then perform a longitudinal adjustment of the caliper relative to the point 0 _p hyperboloids worm screw using a manual actuator 13 mounted on the support and associated nut with a machine bed. The choice of feeds and the adjustment of the machine for their implementation does not differ from the basic version, therefore, it is performed according to well-known methods.

Кроме установки дискового кулачка 30 по нормали к крышке 22 (вариант 1), возможна установка дискового кулачка 35 параллельно наклону крышки 22 с вращением кулачка от связанной с ним винтовой пары 36, подвижное колесо которой установлено на валу 33 (вариант 2), или установка поперечно крышке 22 цилиндрического кулачка 37, с вращением его от связанной с ним такой же винтовой пары 36, у которой подвижное колесо установлено на валу 33 (вариант 3). При этом винтовые пары могут быть заменены коническими передачами. In addition to installing the disk cam 30 normal to the cover 22 (option 1), it is possible to install the disk cam 35 parallel to the inclination of the cover 22 with the cam rotating from the associated screw pair 36, the movable wheel of which is mounted on the shaft 33 (option 2), or the installation is transverse the cover 22 of the cylindrical cam 37, with its rotation from the same screw pair 36 associated with it, in which the movable wheel is mounted on the shaft 33 (option 3). In this case, screw pairs can be replaced by bevel gears.

Недостаткам данных вариантов станков является сложность выполнения конического кулачка для подачи стола. Для его устранения разработана новая конструкция станка, приведенная на фиг.10. При этом цепи вращения шпинделя и подач 1. . .5, поворотный фартук 11 и механизм 13...17 поворота и установки фартука и суппорта 12 совпадают с предыдущим исполнением (поэтому не поясняются). Отличия заключаются лишь в разделении подвижного блока зубчатых колес на цилиндрическое колесо 6, установленную на валу 33 и на коническую шестерню 7, установленную в водиле В, связанном с осью 9 конического колеса 10, которое размечено на поворотном фартуке 11 и введено в зацепление с коническими шестернями 7 и 34, а также в замене конического кулачка цилиндрическим 18 и установке его параллельно столу 21 с зацеплением пальцем 19 и приводом от цилиндрического колеса 20, введенного в зацепление с колесом 6, что обеспечивает косую подачу стола под углом ω_ω = γ_ω его установки на поворотном фартуке. Как и в предыдущем варианте, на столе размещена крышка 22 и подвижная каретка 23 с инструментальной головкой 24, имеющей индивидуальный привод инструмента 25 от электродвигателя Э.д. через коробку скоростей i_и. При этом продольная регулировка и фиксация положения каретки при наладке осуществляется рейкой 26 с ручным приводом 27, а поперечная регулировка и фиксация каретки инструментальной головки выполняется ручным винтовым приводом 28, гайка которого связана с основанием каретки и имеет выступ 29 для контакта с дисковым кулачком 30, профиль которого формирует поперечную подачу при врезании и выстой при рабочем ходе инструмента за счет вращения от колеса 31, связанного с подвижным колесом 32. Наладка нового варианта станка не отличается от предыдущего.The disadvantages of these machine options is the difficulty of performing a conical cam for table feed. To eliminate it, a new design of the machine, shown in Fig.10. In this case, the spindle rotation chain and feed 1.. .5, the rotary apron 11 and the mechanism 13 ... 17 for turning and installing the apron and the caliper 12 coincide with the previous version (therefore, they are not explained). The differences are only in the separation of the movable block of gears into a spur gear 6 mounted on the shaft 33 and on a bevel gear 7 mounted in the carrier B connected to the axis 9 of the bevel gear 10, which is marked on the swivel apron 11 and engaged with the bevel gears 7 and 34, as well as replacing the conical cam with a cylindrical 18 and installing it parallel to the table 21 with a pin 19 and a drive from a cylindrical wheel 20 engaged with a wheel 6, which provides oblique table feed angle m _{_ω} ω = γ ω its installation on the rotary apron. As in the previous embodiment, on the table there is a cover 22 and a movable carriage 23 with a tool head 24 having an individual tool drive 25 from an electric motor through the gearbox i _and . In this case, the longitudinal adjustment and fixing of the position of the carriage during commissioning is carried out by a rail 26 with a manual drive 27, and the lateral adjustment and fixing of the carriage of the tool head is performed by a manual screw drive 28, the nut of which is connected to the base of the carriage and has a protrusion 29 for contact with the disk cam 30, profile which forms a transverse feed during insertion and dwell during the working stroke of the tool due to rotation from the wheel 31 associated with the movable wheel 32. Setting up a new version of the machine does not differ from the previous go.

Как и в предыдущем исполнении станка, ориентация дискового кулачка 35 может быть параллельной плоскости крышки с приводом от винтовой пары 36 (вариант 2) или дисковый кулачок может быть заменен цилиндрическим 37 (вариант 3) с таким же винтовым приводом. Винтовые пары также могут быть заменены коническими передачами. As in the previous version of the machine, the orientation of the disk cam 35 can be parallel to the plane of the cover driven by a screw pair 36 (option 2) or the disk cam can be replaced by a cylindrical 37 (option 3) with the same screw drive. Screw pairs can also be replaced with bevel gears.

Известно, что червячные фрезы для обработки червячных колес изготавливают на базе исходного червяка передачи, а их зубья выполняют затылованными, при этом для повышения точности и создания одинаковых передних углов передние поверхности выполняют винтовыми (см. книгу Родин П.Р. Основы проектирования режущих инструментов. - К.: Вища шк., 1990, с. 367-368). Недостатками таких фрез (особенно высокоточных и с увеличенным количеством заходов) являются невозможность выполнения профиля, равным профилю исходной рейки, а также выполнения плоской передней поверхности у зубьев без коррекции профиля фрезы, что затрудняет их изготовление и переточку. It is known that worm milling cutters for machining worm wheels are made on the basis of the original transmission worm, and their teeth are made backlogged, while to improve accuracy and create the same rake angles, the front surfaces are screw-shaped (see the book by Rodin P.R. Fundamentals of design of cutting tools. - K .: Vishka shk., 1990, p. 367-368). The disadvantages of such mills (especially high-precision and with an increased number of runs) are the inability to perform a profile equal to the profile of the original staff, as well as to perform a flat front surface on the teeth without correction of the profile of the cutter, which complicates their manufacture and regrinding.

Известно также, что затылование червячных фрез с продольный ходом инструментов параллельно оси фрезы приводит к необходимости дополнительного ее поворота для совмещения затылуекой поверхности с осевой установкой инструмента (см. книгу Сененченко И.И. Режущий инструмент. Т.3. - М.: Машгиз. 1944, с. 215-216). Для затылования таких фрез необходимо применение станков, обеспечивающих этот дополнительный поворот, что привело к созданию специального вида станков затыловочных, оснащенных дифференциалом (см. книгу Береина Л.И. , Усов Б.А. Конструкции и наладка токарно-затыловочных станков. - М.: Высш. шк. 1985, с. 45-50). Недостатком данных способа заталования и затыловочного станка является необходимость выполнения дополнительного движения и дополнительной конструкции дифференциала для его осуществления, что усложняет способ и станок. It is also known that the backing of worm mills with the longitudinal stroke of the tools parallel to the axis of the cutter necessitates its additional rotation to combine the nape of the neck with the axial installation of the tool (see the book Senenchenko II. Cutting tool. T.3. - M .: Mashgiz. 1944, p. 215-216). For backing up such mills, it is necessary to use machines that provide this additional rotation, which led to the creation of a special type of backing machines equipped with a differential (see the book Bereina L.I., Usov B.A. Design and adjustment of turning-backing machines. - M. : High School 1985, p. 45-50). The disadvantage of the data of the backfilling method and the backing machine is the need to perform additional movement and additional differential design for its implementation, which complicates the method and the machine.

У предлагаемых червячных фрез при любой их точности передняя поверхность выполнена плоской, а дополнительный поворот при затыловании исключен, что упрощает способ их изготовления и не требует выполнения дифференциала у затыловочных станков, что позволяет исключить их как вид. Конструкция предлагаемого станка может быть получена на базе любого из рассмотренных на фиг.3. . . 10 вариантов при выполнении у них цепи подач затылования, например от кулачка. With the proposed worm mills, for any accuracy, the front surface is flat, and an additional rotation during backing is excluded, which simplifies the method of their manufacture and does not require a differential for backing machines, which eliminates them as a type. The design of the proposed machine can be obtained on the basis of any of those considered in figure 3. . . 10 options when performing their feed chain backing, for example from the cam.

Наиболее близким исполнением является первый вариант станка, показанный на фиг.3. Новое исполнение приведено на фиг.11. Оно отличается от исходного выполнением цепи подач затылования, поэтому все его элементы 1...28 совпадают с исходным и их пояснения не повторяются. Конструктивные отличия стола 22 связаны с размещением на нем подвижной поперечной каретки 23, для чего последняя отделена от стола, а на столе выполнены поперечные направляющие. С гайкой ручного винтового привада 24, выполненной на основании каретки, связан выступ 29 для контакта с дисковым кулачком 30, профиль которого задан затылованной поверхностью зубьев и выставляется в исходное положение при наладке ручным приводам 31, подобно типовым затыловочным станкам. Согласование вращения затыловочного кулачка с вращением ходового винта 20 осуществляется через гитару i_з при включенной муфте 32 подобно типовым затыловочным станкам. При поперечной и продольной наладке инструмента муфты 4, 17 и 32 отключаются, а процесс совпадает с предыдущим исполнением, поэтому их описание не повторяется.The closest execution is the first embodiment of the machine shown in figure 3. The new version is shown in Fig.11. It differs from the initial one by the implementation of the backing feed chain, therefore all its elements 1 ... 28 coincide with the original one and their explanations are not repeated. The design differences of the table 22 are associated with the placement of a movable transverse carriage 23 on it, for which the latter is separated from the table, and transverse guides are made on the table. A nut 29 for contact with the disk cam 30, the profile of which is defined by the backed surface of the teeth and set to the initial position when setting up the manual drives 31, is similar to the typical backing machines with a nut of a hand screw 24 made on the base of the carriage. Backing cam rotational coordination with the rotation of the screw shaft 20 via the guitar i _z when clutch 32 like the type Backing machines. During transverse and longitudinal tool setting, the couplings 4, 17 and 32 are disconnected, and the process coincides with the previous version, therefore their description is not repeated.

Как и в предыдущем исполнении станка, ориентация дискового кулачка 30 может быть параллельной плоскости стала с приводом от винтовой пары 32 (вариант 2). При этом выспупающая часть 29 может быть исключена, а контакт кулачка производиться по торцу каретки. Для выведения кулачка в исходное положение при наладке может быть использоваться схемная рукоятка 33, а остальные параметры наладки совпадают с предыдущим вариантой. Резцедержатель может быть заменен инструментальной головкой 34 с индивидуальным приводом 35, а винтовые пары также могут быть заменены коническими передачами. As in the previous version of the machine, the orientation of the disk cam 30 may be parallel to the plane became driven by a screw pair 32 (option 2). In this case, the buoying part 29 can be eliminated, and the cam contact is made at the end of the carriage. To bring the cam to its original position during commissioning, the circuit handle 33 can be used, and the rest of the setup parameters coincide with the previous version. The tool holder can be replaced by a tool head 34 with an individual drive 35, and screw pairs can also be replaced by bevel gears.

Недостаткам данного варианта исполнения затыловочного станка является сложность выполнения поворотного фартука. Для его устранения предлагается новый вариант (фиг. 12), основанный на кинематическом формировании подач, предложенном в станке на фиг.6. При этом новый вариант отличается от исходного выполнением цепи подач затылования, поэтому все его элементы 1...14 совпадают с исходным и их пояснения не повторяются. Конструктивные отличия кареток 3 и 4 связаны с подвижным выполнением последней, для чего она отделена от каретки 3 и установлена на направляющих, а также с выполнением цепи затылования, для чего ходовой винт 7 связан через муфту 15 с гитарой i_з затылования, которая приводит в движение затыловочный кулачок 16, контактирующий с торцом затыловочной каретки 4. Для установки затыловочного кулачака в исходное положение при наладке применяется съемная рукоятка 17, а процесс адекватен наладке типовых затыловочных станков. При поперечной и продольной наладке инструмента муфты 14, 11 и 15 отключаются, а процесс совпадает с предыдущим исполнением) поэтому их описание не повторяется. Вместо резцедержателя кажет быть установлена инструментальная головка с индивидуальным приводом.The disadvantages of this embodiment of the backing machine is the complexity of the rotary apron. To eliminate it, a new option is proposed (Fig. 12), based on the kinematic formation of feeds proposed in the machine in Fig.6. Moreover, the new version differs from the initial one by the implementation of the backing feed chain, therefore all its elements 1 ... 14 coincide with the original one and their explanations are not repeated. Structural differences of the carriages 3 and 4 are connected to the movable execution of the latter, for which it is separated from the carriage 3 and is mounted on guides, as well as with the performance of circuit zatylovaniya, which spindle 7 is connected through a coupling 15 with a guitar i _z zatylovaniya which actuates backing cam 16 in contact with the end of the backing carriage 4. To set the backing cam to its original position when setting up, a removable handle 17 is used, and the process is adequate to setting up typical backing machines. With transverse and longitudinal adjustment of the tool, the couplings 14, 11 and 15 are disconnected, and the process coincides with the previous version) therefore their description is not repeated. Instead of a tool holder, a tool head with an individual drive seems to be installed.

При замене затыловочного кулачка кулачком для подачи врезания возможно применение данных станков для обработки ZН червяке, без ручной подачи. When replacing the backing cam with a cam to feed, it is possible to use these machines to process the ZH worm without manual feed.

Совокупность приведенных признаков полностью характеризует предложенную червячную передачу, способ и оборудование для ее изготовления, что соответствует критерию техническое решение. Приведенные варианты всех разработанных технических решении ранее не были известны из базового уровня техники, что соответствует критерию новизна, и не вытекает из них автоматически, явным образом, что соответствует критерию неочевидности. Их воплощение возможно в современных условиях реального производства, поскольку они отличаются от базовых исполнений лишь формой и параметрами профиля червяка и червячного колеса, движениями подач для их обработки и конструкцией реализующих их устройств, что соответствует критерию промышленной применимости. При этом обеспечивается положительный эффект, заключающийся в повышении точности зацепления и упрощении процесса обработки червяков и червячных колес, что повышает технико-экононические показатели их изготовления и эксплуатации. Поэтому предлагаемые технические решения обладают всеми признаками изобретений которые развивают предыдущие варианты исполнений. The combination of the above characteristics fully characterizes the proposed worm gear, method and equipment for its manufacture, which meets the criterion of technical solution. The above versions of all the developed technical solutions were not previously known from the basic level of technology, which meets the criterion of novelty, and does not follow automatically, explicitly, which meets the criterion of non-obviousness. Their embodiment is possible in modern conditions of real production, since they differ from the basic versions only in the shape and profile parameters of the worm and the worm wheel, feed movements for their processing and the design of the devices implementing them, which meets the criterion of industrial applicability. This provides a positive effect, which consists in increasing the accuracy of engagement and simplifying the processing of worms and worm wheels, which increases the technical and economic indicators of their manufacture and operation. Therefore, the proposed technical solutions have all the features of inventions that develop the previous versions.

Примеры конкретного исполнения предлагаемых изобретений. Examples of specific performance of the proposed invention.

Для однозаходной червячной передачи ZI, модуля m=3,5 мм, с делительным диаметром червяка d₁=35 мм, углом подъема винтовой линии червяка на делительном диаметре γ_ω ==5^o42'38'', шагом витков и Рz₁= 10,996 мм и длиной винтовой части L₀= 66 мм, или 6 витков, отклонение профиля червяка от профиля исходной зубчатой рейки на правом и левом (от среднего) витках составляет 3 мкм и возрастает до 23 мкм у такой же четырехзаходной передачи, имеющей угол подъема винтовой линии червяка на делительном диаметре γ_ω ==29^o15'10'' и шаг витков Рz₁= 43,982 мм, что адекватно искажает параметры зацепления уже на ближайших к среднему витках. При этом кпд, нагрузочные, тепловые и износостойкие характеристики передачи значительно ухудшаются.For a single-start worm gear ZI, module m = 3.5 mm, with a dividing diameter of the worm d ₁ = 35 mm, the elevation angle of the helix of the worm on the dividing diameter γ _ω == 5 ^o 42'38 '', pitch of turns and Рz ₁ = 10,996 mm and the length of the screw part L ₀ = 66 mm, or 6 turns, the deviation of the worm profile from the profile of the initial gear rack on the right and left (from the middle) turns is 3 μm and increases to 23 μm for the same four-way gear having a lifting angle the helix of the worm on the pitch diameter γ _ω == 29 ^o 15'10 '' and the pitch of the turns Pz ₁ = 43.982 mm, which adequately distorts the pair gearing meters are already at the nearest to the middle turns. At the same time, the efficiency, load, thermal and wear-resistant transmission characteristics are significantly deteriorated.

Выполнение четырехзаходной передачи на базе червяка предлагаемой гиперболоидной формы ZН, сформированной винтовым движением исходной зубчатой рейки, развернутой на делительном диаметре червяка на угол ω_ω ==29^o15'10'', и червячного колеса, сформированного и инструментом с параметрами исходного гиперболоидного червяка ZН, устраняет указанные искажения. При этом делительый диаметр d₁ изменяется от исходных 35 мм в середине до 50,5 мм у краев винтовой части червяка, что приближает характеристики предлагаемой ZН передачи к глобоидным, но технологически изготовление их на предлагаемом оборудовании не отличается от изготовления цилиндрических передач, что обеспечивает двойной эффект - повышения эксплуатационных характеристики без усложнения технологии изготовления.Performing a four-way transmission on the basis of the worm of the proposed hyperboloid form ZН, formed by the helical movement of the initial gear rack, deployed on the worm’s pitch diameter at an angle ω _ω = 29 ^° 15'10 '', and the worm wheel formed by the tool with the parameters of the initial hyperboloid worm ZН , eliminates the specified distortion. In this case, the dividing diameter d ₁ varies from the initial 35 mm in the middle to 50.5 mm at the edges of the screw part of the worm, which brings the characteristics of the proposed ZH gear closer to the globoid, but technologically their manufacture on the proposed equipment does not differ from the manufacture of cylindrical gears, which provides double effect - improving operational characteristics without complicating manufacturing technology.

Для изготовления данного червяка ZН по предлагаемому способу необходим дополнительный поперечный ход L_п=36,5 мм. Его реализация возможна от архимедового кулачка, например с высотой падения спирали К_а=50 мм, при этом кулачок должен совершить 36,5/50=0,73 оборота. Для токарно-винторезного станка модели 1В616 (см. книгу Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. // В.А.Кривоухов, П.Г.Петруха, Б.Е.Бруштейн и др. Под общ. ред. П.Г.Петрухи. - М.: Машиностроение, 1974. с. 360-3625), имеющего ходовой винт механизма подачи с шагом t_х.в=6 мм, длина резания L₀=66 мм потребует 11 его оборотов. При этом шестерня z_к=16 реечной передачи модуля m=2 мм совершит L₀/(πmz_к)= 0,6565 оборота, что потребует передаточного отношения гитары поперечных подач i_о ^п=1,11201 которое реализуют зубчатые колеса

Таким образом обеспечивается достижение всех параметров, требуемых для выполнения предлагаемого примера ZН червячной передачи.For the manufacture of this worm ZН by the proposed method, an additional transverse stroke L _p = 36.5 mm is required. Its implementation is possible from an Archimedean cam, for example, with a fall height of the spiral K _a = 50 mm, while the cam should make 36.5 / 50 = 0.73 turns. For screw-cutting lathe model 1В616 (see the book Cutting of structural materials, cutting tools and machines. // V.A. Krivoukhov, P.G. Petruha, B.E. Brushtein, etc. Under the general editorship of P.G. .Petruhi. - M .: Mashinostroenie, 1974. S. 360-3625), which has a feed screw with a pitch t _х.в = 6 mm, cutting length L ₀ = 66 mm will require 11 revolutions. In this case, the gear z _k = 16 of the rack gear of the module m = 2 mm will make L ₀ / (πmz _k ) = 0.6565 turns, which will require the gear ratio of the transverse feed guitar i _о ^п = 1,11201 that the gears realize

This ensures that all the parameters required to complete the proposed example ZH of the worm gear are achieved.

Экономический эффект от применения предлагаемых изобретений заключается: 1) в уменьшении износа червячной передачи, что продлевает срок ее эксплуатации и сокращает ремонтные расходы, включая потери от простоев оборудования в период ремонта; 2) в сокращении энергетических затрат, связанных с уменьшением трения и повышением кпд; 3) в снижении расходов на смазочно-охлаждающие материалы и др. При средней стоимости подобного редуктора около 2 тыс. $, сроке его эксплуатации от 10 до 15 лет и потребляемой мощности 2 кВт/ч, экономический эффект при эксплуатации составит 0,3...0,45 тыс. $ в год. Учитывая, что средние затраты на предлагаемую модернизаций станка составят около 5 тыс. $, поэтому уже для партии в 1 тыс. редукторов дополнительные расходы не превысят 5$ на единицу продукции. Таким образом, даже при годовом выпуске в 1 тыс. редукторов с предлагаемыми червячными передачами годовой суммарный экономический эффект составит около 400 тыс. $, что подтверждает целесообразность их широкого применения. The economic effect of the application of the proposed inventions is: 1) to reduce the wear of the worm gear, which prolongs its life and reduces repair costs, including losses from equipment downtime during the repair period; 2) to reduce energy costs associated with reduced friction and increased efficiency; 3) to reduce the cost of lubricating and cooling materials, etc. With an average cost of such a gearbox of about $ 2 thousand, its life from 10 to 15 years and power consumption of 2 kW / h, the economic effect during operation will be 0.3 .. .0.45 thousand $ per year. Given that the average cost of the proposed upgrades of the machine will be about $ 5 thousand, therefore, for a batch of 1 thousand gearboxes, the additional costs will not exceed $ 5 per unit of output. Thus, even with an annual output of 1 thousand gearboxes with the proposed worm gears, the annual total economic effect will be about $ 400 thousand, which confirms the feasibility of their widespread use.

Возможна также замена предлагаемыми многозаходными гиперболоидными червячными передачами традиционных глобоидных передач, поскольку при большом числе заходов их эксплуатационные показатели отличаются незначительно, а их изготовление существенно упрощается, т.к. осуществляется обычным для цилиндрических червячных передач инструментов, сложность и стойкость которого в 2. ..3 раза меньше, чем у известных инструментов для изготовления глобоидных червяков и червячных колес. It is also possible to replace traditional globoid gears with the proposed multi-start hyperboloid worm gears, since with a large number of approaches their operational indicators differ insignificantly, and their manufacture is significantly simplified, because it is carried out normally for cylindrical worm gears of tools, the complexity and durability of which is 2. .. 3 times less than that of the known tools for manufacturing globoid worms and worm wheels.

В настоящее время разработаны экспериментальные конструкции предлагаемых гиперболоидных червячных передач ZН, которые будут в 1999 г. изготовлены и апробированы на ОАО "Херсонские комбайны". At present, experimental designs of the proposed hyperboloidal worm gears ZN have been developed, which will be manufactured and tested in 1999 at Kherson Combine Harvesters.

Claims

1. A worm gear containing a hyperboloid worm and a worm gear engaging with it, the teeth of which are adequate to the turns of the worm, characterized in that the hyperboloid worm is formed by the helical movement of the original gear rack containing a complete set of teeth that are engaged in the machine engagement with the worm gear and deployed to the axis of the worm at an angle equal to the angle of elevation of the turns of the worm on the initial cylinder, and the worm wheel is formed by a tool obtained on the basis of this hyperboloid worm.

2. A method of manufacturing a worm according to claim 1, characterized in that the helical movement of its forming profile is formed by rotation and oblique feed perpendicular to the line of lifting of the turns of the worm on the initial cylinder.

3. A method of manufacturing a worm according to claim 1 or 2, characterized in that the processing is performed with tools, the producing surface of which is repeated in an amount equal to or a multiple of the number of visits of the worm, and its profile in the section normal to the turns of the worm completely copies the tooth profile the source rail for any number of visits of the worm.

4. A method of manufacturing a worm according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the processing is performed by tools, the producing surface of which is longer than the machined screw section of the worm in normal section by the length of one step of the turns of the worm and its additional part necessary for blocking the tool cutting path.

5. A method of manufacturing a worm according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the oblique feed at an angle to the axis of the worm, equal to the angle of elevation of the turns on its initial cylinder, is performed in a vertical or horizontal plane.

6. A method of manufacturing a worm according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the oblique feed with a speed v ₀ translational motion normal to the turn of the worm
v ₀ = πz _i mω,
where z ₁ is the number of visits of the worm;
m is the module;
ω is the angular speed of rotation of the worm,
decomposed into longitudinal v ₀ ⁰ and transverse v ₀ ⁿ components, determined by the dependencies
v

\binom{0}{0}

= v ₀ cosω _ω ;
v

\binom{π}{0}

= v ₀ sinω _ω ,
where ω _ω is the angle of inclination of the rails to the axis of the worm,
ω _ω = γ _ω ,
where γ _ω is the angle of elevation of the helix of the worm on its initial cylinder.

7. A worm tool for machining worm wheels according to claim 1, characterized in that its producing surface is hyperboloidal, and in a section normal to the turn, its profile completely copies the tooth profile of the original rail for any accuracy and any number of approaches.

8. A worm tool for machining worm wheels according to claim 7, characterized in that the front surface of its teeth is made flat in a section normal to the turn, their profile repeats the profile of the original rack for any accuracy and number of entries, and the backed surface of the teeth is formed without additional the rotation required to align the backing plane with the axis of the tool.

9. Machine for processing worms according to any one of paragraphs. 1-5, having a main movement chain for rotating the spindle with the worm and an associated axial feed chain that provides rotation of the output shaft of the axial feed speed box associated with the input shaft on the axial feed support, which is consistent with the support, a rotary apron is installed, which can be tilted at an angle ω _ω to the axis of the worm, equal to the angle γ _{ω of} lifting the turns of the worm on its initial cylinder, and the input shaft of the support is crossed with a spindle mounted on the rotary apron ke and realizing its oblique feed, for which a movable bevel gear is placed on the input shaft, which is engaged by means of a carrier connected to it and mounted on an apron with a bevel wheel, with which another bevel gear is mounted, mounted on an apron on a shaft parallel to the running gear a screw and having a movable cylindrical wheel engaged with the drive wheel of the lead screw associated with the nut of the longitudinal table of the apron, on which a transverse carriage with a tool holder is mounted, placed in the plane normal to the turn of the worm.

10. The machine according to claim 9, characterized in that a movable worm is mounted on the input shaft of the caliper, engaged in engagement with a worm wheel mounted on the apron, on the shaft of which a helical wheel is mounted, interlocking with another helical wheel mounted on the apron on the shaft parallel to a lead screw, and provided with a movable cylindrical wheel engaged with the lead screw drive wheel.

11. Machine according to any one of paragraphs. 6, 9 and 10, characterized in that the spindle coaxial with the output shaft of the feed chain is connected to the axle feed support nut and provides it with movement along the axis of the worm at a speed of v ₀ ⁰ , which is converted into a transverse movement of the carriage with a rotary tool holder with speed v ₀ ^p , by means of the contact of the carriage through a roller with a height-adjustable roller with an inclined ruler mounted on the bed at an angle ω _ω , for which the carriage is separated from the support and installed on the guides reels having springs for pressing the carriage through the roller to the ruler.

12. The machine according to p. 6 or 11, characterized in that the movement of the carriage with a rotary tool holder with a transverse speed v ₀ ^p performs a hydraulic cylinder located on its carriage having a spool follower system with a probe in contact with an inclined ruler mounted on the bed at an angle tilt ω _ω , while the piston rod of the hydraulic cylinder is rigidly connected to its carriage, and the carriage of the tool holder is mounted on the hydraulic cylinder body transverse to its stroke.

13. The machine according to p. 6 or 11, characterized in that the movement of the carriage with a rotary tool holder with a transverse speed v ₀ ^p performs a kinematic chain, for which a cross-travel screw carriage is located on the support, the screw of which is connected through a removable wheel guitar to the drive gear engaged with a gear rack fixed to the machine bed, relative to which the caliper is moved by a spindle from the output shaft of the axial feed box.

14. The machine according to p. 13, characterized in that the drives of the axial and transverse lead screws are stepper motors, the rotational speed of which is coordinated by an electronic device with digital program control.

15. The machine according to PP. 6 and 11, characterized in that the movement of the carriage with a rotary tool holder with a transverse speed v ₀ ^p provides an Archimedean cam through a roller connected to the carriage, which has the ability to move along guide rods equipped with springs for pressing the carriage to the Archimedean cam, while the cam connected via a removable wheel guitar to a drive gear engaged with a gear rack fixed to the machine bed, relative to which the caliper is moved by a spindle through the output shaft of the box sowing feeds.

16. The machine according to any one of paragraphs. 9-15, characterized in that the transverse movement of the carriage of the tool holder and its installation is made relative to the horizontal or vertical planes.

17. Machine according to any one of paragraphs. 9-16, characterized in that instead of a tool holder, a milling or grinding tool head with an individual drive is installed.

18. The machine according to claim 9, characterized in that the oblique feed to the tool head with an individual drive intended for processing worms with worm tools or packs of disk tools provides a conical cam connected to the feed mechanism, the profile of which is formed by the pitch of the worm turns and a cone equal to the angle γ _{ω of} lifting the helix of the worm on the initial cylinder, and the infeed and dowel-dependent during working stroke provides a disk cam, for rotation of which the support of the longitudinal feed it is fitted with a swivel apron rotated through an angle ω _ω = γ _ω to the axis of the worm, a movable table with a cover is mounted on it, on which a carriage with a tool head is placed with the possibility of lateral movement, the output shaft of the feed mechanism is connected to the input shaft of the longitudinal feed support with it with a movable block with a cylindrical wheel and a bevel gear engaged with a bevel wheel placed on a rotary apron engaged with another bevel gear, the shaft of which is mounted on the apron is parallel to its table and is equipped with a movable cylindrical wheel connected to the drive wheel of the disk cam normal to the table cover, which is brought into contact with the protrusion on the base of the movable carriage with the tool head, and the apron table is brought into contact through the finger fixed to it with a conical cam, the drive gear of which is engaged with the cylindrical wheel of the moving block of the input shaft.

19. The machine according to p. 18, characterized in that the disk cam for infeed and stand during installation is mounted on the table top in parallel, and its drive is a screw pair, movably connected to the axis of the bevel gear mounted on the apron, engaged with the bevel wheel .

20. The machine according to claim 18, characterized in that a cylindrical cam is mounted across the table top to feed the cut-in and dwell during the working stroke, and its drive is a helical pair, movably connected to the axis of the bevel gear mounted on the apron, engaged with the bevel wheel .

21. The machine according to any one of paragraphs. 18-20, characterized in that the conical cam of the oblique feed of the table is replaced by a cylindrical one, the profile of which is connected with the pitch of the turns of the worm and is brought into contact with the movable longitudinal table placed on the rotary apron of the longitudinal support caliper, for which a movable support is installed on the input shaft bevel gear engaged with a bevel gear placed on an apron engaged with a second bevel gear, the shaft of which is mounted on the apron parallel to the table and provided with a cylindrical shaft by a drive connected to the drive wheel of the cylindrical cam mounted on the shaft, also parallel to the apron table, which in turn is connected to the movable cylindrical or screw drive of the infeed and stand-up cam during the working stroke placed normal on the table top, either in parallel or across and brought into contact with the protrusion on the basis of a movable carriage with a tool head.

22. The machine according to p. 9, characterized in that for the formation of the backed surface of the hyperboloid worm cutters, the transverse carriage placed on the apron table is movable and has a protrusion on the base with which a back cam is installed normal to the table or in the plane of the table, and the lead screw is supplemented by a kinematic chain of the backing linking it through the replaceable wheel guitar to the backing cam.

23. The machine according to p. 13, characterized in that for the formation of the hardened surface of the hyperboloid worm cutters, the transverse carriage placed on the apron table is movable, and a back cam installed in the plane of the table connected to the lead screw with an additional kinematic backing chain is connected to its base .

24. Machine according to any one of paragraphs. 19-21, characterized in that the screw pairs are replaced by bevel gears.