RU2684141C2 - Method of conical gear wheels for a rotary engine - Google Patents
Method of conical gear wheels for a rotary engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684141C2 RU2684141C2 RU2017128974A RU2017128974A RU2684141C2 RU 2684141 C2 RU2684141 C2 RU 2684141C2 RU 2017128974 A RU2017128974 A RU 2017128974A RU 2017128974 A RU2017128974 A RU 2017128974A RU 2684141 C2 RU2684141 C2 RU 2684141C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- cut
- cutter
- cutting
- cut wheel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F5/00—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made
- B23F5/20—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by milling
- B23F5/24—Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by milling the tool being a hob for making bevel gears
Abstract
Description
Изобретение относится к станкостроению, а именно к способу нарезания конических колес с косыми и прямыми зубьями одно- или многозаходной конической червячной фрезой на зубофрезерных станках и может быть использовано, например, для создания компактных, высокооборотных двигателей с большой удельной мощностью, в конструкциях приводов оптических устройств, станках, машинах.The invention relates to machine tool industry, and in particular to a method for cutting bevel wheels with bevel and straight teeth with a single or multiple taper worm mill on gear hobbing machines and can be used, for example, to create compact, high-speed engines with high power density, in the construction of optical device drives , machines, machines.
Изобретение направлено на значительное упрощение кинематической схемы станка, уменьшение номенклатуры инструмента, обеспечение возможности нарезания конических колес с косыми и прямыми зубьями одно- или многозаходной конической червячной фрезой.The invention is aimed at significantly simplifying the kinematic diagram of the machine, reducing the nomenclature of the tool, making it possible to cut bevel wheels with oblique and straight teeth with a single or multiple taper worm cutter.
Давно известен и применяется при нарезании зубчатых колес процесс обкатного фрезерования, в котором сразу после подачи инструмента на заданную глубину инструмент и нарезаемое колесо совершают совместное заданное относительное движение, известное как движение обката. Форма профиля зуба образуется за счет относительного перемещения инструмента и нарезаемого колеса во время движения обката. Операции повторяются до тех пор, пока не будут образованы все зубья. Поскольку при этом имеет место значительная протяженность кинематических цепей, состоящих из механических звеньев, сложность конструкции, значительная металлоемкость обрабатывающих станков, то задача, на решение которой направлены усилия разработчиков в этой области, связана с устранением этих недостатков.It has long been known and used when cutting gears, the rolling milling process, in which immediately after the tool is fed to a predetermined depth, the tool and the cut wheel perform a joint predetermined relative motion, known as the rolling motion. The shape of the tooth profile is formed due to the relative movement of the tool and the cut wheel during the rolling movement. The operations are repeated until all the teeth are formed. Since there is a significant length of kinematic chains consisting of mechanical links, design complexity, significant metal consumption of the processing machines, the task that developers are trying to solve in this area is related to eliminating these shortcomings.
Так, например, известен способ нарезания конических колес, осуществляемый с помощью зубофрезерного станка с гидравлическими связями по патенту RU 2130366 С1 (публик. 20.05.1999), заключающийся в настройке относительно друг друга фрезы и нарезаемого колеса и обкатку нарезаемого колеса с помощью зубофрезерного станка, снабженного гидравлическими шаговыми приводами в цепях вертикальной подачи инструмента и радиальной подачи нарезаемого колеса и генераторами гидравлических импульсов, используемыми в качестве звеньев настройки в упомянутых цепях.So, for example, there is a known method of cutting bevel wheels, carried out using a gear hobbing machine with hydraulic connections according to patent RU 2130366 C1 (published on 05/20/1999), which consists in adjusting the milling cutter and the cut wheel relative to each other and running the cut wheel using a gear hob, equipped with hydraulic stepper drives in the chains of vertical feed of the tool and radial feed of the cut wheel and generators of hydraulic pulses used as tuning links in the mentioned chains.
Недостатком данного станка является то, что он не обеспечивает дифференциального движения нарезаемого колеса, необходимого при нарезании конических колес с косыми зубьями.The disadvantage of this machine is that it does not provide the differential motion of the cut wheel, which is necessary when cutting bevel wheels with bevel teeth.
Известен еще один способ нарезания конических колес с косыми зубьями с помощью зубофрезерного станка по патенту RU 2143961 С1 (публик. 10.01.2000), частично устраняющий недостатки предыдущего аналога. Способ выбран в качестве ближайшего аналога и включает настройку относительно друг друга фрезы и нарезаемого колеса и обкатку нарезаемого колеса червячной фрезой при вертикальной подаче фрезы и радиальной подаче нарезаемого колеса с передачей нарезаемому колесу движений обкатки и подачи с помощью дифференциала. Для этого станок снабжен дифференциалом, в цепи которого размещен шаговый гидравлический привод, а в звене настройки размещен генератор гидравлических импульсов с вращающейся золотниковой втулкой, предназначенной для обеспечения передаточного отношения в упомянутой цепи дифференциала, соответствующего отношению частоты импульсов, связанному с расчетным числом щелей на упомянутой золотниковой втулке генератора гидравлических импульсов.There is another method of cutting bevel wheels with bevel teeth using a gear hobbing machine according to patent RU 2143961 C1 (public. 10.01.2000), partially eliminating the disadvantages of the previous analogue. The method is chosen as the closest analogue and includes setting the milling cutter and the cutting wheel relative to each other and running the cutting wheel with a worm milling cutter for vertical feeding of the milling cutter and radial feeding of the cutting wheel with transmission of the running and feeding movements to the cutting wheel using a differential. To do this, the machine is equipped with a differential, in the chain of which a stepwise hydraulic drive is placed, and in the tuning link there is a hydraulic pulse generator with a rotating spool sleeve, designed to provide a gear ratio in the said differential circuit corresponding to the ratio of the pulse frequency associated with the estimated number of slots on the said spool the sleeve of the hydraulic pulse generator.
Недостатком данного способа является то, что он требует большой номенклатуры инструмента при нарезании колес разного модуля, разного числа зубьев, разной конусности и разного наклона зубьев к образующей делительного конуса. Кроме того, из-за изменения угла наклона зуба фрезы, для нарезания косозубого колеса необходимо поворачивать фрезу вокруг оси, перпендикулярной начальному конусу колеса и начальному цилиндру фрезы в точке их соприкосновения, что значительно усложняет и без того сложную кинематическую схему станка.The disadvantage of this method is that it requires a large nomenclature of the tool when cutting the wheels of a different module, a different number of teeth, a different taper and a different inclination of the teeth to the generatrix of the dividing cone. In addition, due to a change in the angle of inclination of the cutter tooth, for cutting a helical gear, it is necessary to rotate the cutter around an axis perpendicular to the initial cone of the wheel and the initial cylinder of the cutter at the point of contact, which greatly complicates the already complex kinematic diagram of the machine.
Техническим результатом заявляемого способа является упрощение, повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет упрощения кинематической схемы, уменьшения номенклатуры инструмента, обеспечения возможности нарезания конических колес с косыми и прямыми зубьями одно- или многозаходной конической червячной фрезой.The technical result of the proposed method is to simplify, increase accuracy and expand the functionality by simplifying the kinematic scheme, reducing the nomenclature of the tool, making it possible to cut bevel wheels with oblique and straight teeth with a single or multiple taper worm cutter.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе нарезания конических колес для роторного двигателя, включающем настройку относительно друг друга фрезы и нарезаемого колеса и обкатку нарезаемого колеса червячной фрезой при подаче фрезы или нарезаемого колеса с передачей нарезаемому колесу движений обкатки и подачи с помощью дифференциала, согласно изобретению, в качестве червячной фрезы используют фрезу конической формы, при настройке фрезы и нарезаемого колеса относительно друг друга, их устанавливают соприкасающимися поверхностями начальных конусов, которые определяют предварительно, подачу осуществляют параллельно прямой, соединяющей вершины начальных конусов нарезаемого колеса и фрезы, при этом обкатку нарезаемого колеса червячной фрезой осуществляют с постоянной скоростью, а до передачи движений обкатки и подачи нарезаемому колесу с помощью дифференциала, движение подачи преобразуют во вращение с помощью реечно-кулачкового механизма.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of cutting bevel wheels for a rotary engine, which includes adjusting the cutter and the cut wheel relative to each other and running the cut wheel with the worm cutter when the cutter or cut wheel is transmitted, the cut-in and the gear are transmitted to the cut wheel by differential gear , according to the invention, as a worm milling cutter, a conic shaped milling cutter is used, when adjusting the milling cutter and the cutting wheel relative to each other, they are set in contact the contiguous surfaces of the initial cones, which are determined previously, the feed is carried out parallel to the straight line connecting the vertices of the initial cones of the cut wheel and the cutter, while the cut wheel is run by the worm cutter at a constant speed, and before the transmission of the run-in and feed movements of the cut wheel using the differential, the feed movement converted into rotation using a rack and pinion mechanism.
Применение фрезы конической формы обеспечивает нарезание зубьев под одним и тем же углом, что позволяет осуществлять обкатку с постоянной скоростью, что приводит к упрощению расчета нарезания колеса и упрощению кинематики станка. Кроме того, такая форма фрезы упрощает настройку положений фрезы и колеса, увеличивает точность нарезания, уменьшает номенклатуру фрез для нарезания различных колес.The use of a milling cutter of a conical shape provides cutting teeth at the same angle, which allows rolling at a constant speed, which simplifies the calculation of cutting the wheel and simplifies the kinematics of the machine. In addition, this shape of the cutter simplifies the adjustment of the position of the cutter and wheel, increases the accuracy of cutting, reduces the range of cutters for cutting various wheels.
Установка при настройке относительно друг друга фрезы и нарезаемого колеса соприкасающимися поверхностями начальных конусов, которые определяют предварительно, и осуществление подачи параллельно прямой, соединяющей вершины начальных конусов нарезаемого колеса и фрезы, обеспечивает нарезание различных колес по углу наклона зубьев и его конусности при увеличении точности нарезания и устранения необходимости контроля и регулировки наклона зуба колеса.When adjusting the milling cutter and the cutting wheel relative to each other with the contacting surfaces of the initial cones, which are determined previously, and feeding parallel to the straight line connecting the tops of the initial cones of the cutting wheel and the cutter, various wheels are cut according to the angle of inclination of the teeth and its taper with increasing cutting accuracy and eliminate the need to control and adjust the inclination of the tooth of the wheel.
Осуществление обкатки нарезаемого колеса червячной фрезой с постоянной скоростью, позволяет упростить механизм обкатки, повысить точность, при этом нет необходимость перестраивать подачу обкатки при разных формах колес.The implementation of the run-in of the cut wheel with a worm cutter at a constant speed allows us to simplify the break-in mechanism, increase accuracy, and there is no need to reconfigure the break-in feed for different forms of wheels.
Преобразование движения подачи во вращение с помощью реечно-кулачкового механизма до передачи движений обкатки и подачи нарезаемому колесу с помощью дифференциала, обеспечивает автоматическую корректировку движения обкатки колеса, не зависимо от формы, с помощью простых узлов, которые не требуют в процессе работы контроля и корректировки и обеспечивают требуемую точность нарезания.Converting the feed movement into rotation by means of a rack-and-pinion mechanism before transmitting the running-in and feeding movements to the cutting wheel using a differential provides automatic adjustment of the rolling-in movement of the wheel, regardless of shape, using simple nodes that do not require monitoring and adjustment during operation provide the required accuracy of cutting.
На фиг. 1 изображена схема зубофрезерного станка, позволяющая пояснить заявляемый способ, где: 1 - нарезаемое колесо; 2 - фреза; 3 - зубчатая передача; 4 -дифференциал, 5 - рейка; 6 - кулачок.In FIG. 1 shows a diagram of a hobbing machine, which allows to clarify the inventive method, where: 1 - chopped wheel; 2 - a mill; 3 - gear transmission; 4 - differential; 5 - rail; 6 - cam.
Примером конкретного выполнения устройства, обеспечивающего осуществление заявляемого способа, может служить зубофрезерный станок для нарезания конических колес с косыми и прямыми зубьями, с помощью которого обкатку нарезаемого колеса червячной фрезой осуществляют с постоянной скоростью. Станок включает в себя узел инструмента, узел нарезаемого колеса, дифференциал и механизм, преобразующий движение подачи в дополнительное вращение нарезаемого колеса. Узел инструмента включает одно- или многозаходную коническую червячную фрезу, совершающую вращательное движение от электродвигателя через зубчатую передачу. Узел нарезаемого колеса обеспечивает взаимодействие нарезаемого колеса с фрезой через зубчатую передачу, которая включает гитару сменных шестерен. Дифференциал суммирует постоянную передачу обката и движение подачи. Механизм, преобразующий движение подачи в дополнительное вращение нарезаемого колеса, выполнен в виде реечно-кулачкового механизма.An example of a specific implementation of the device that ensures the implementation of the proposed method, can serve as a gear hobbing machine for cutting bevel wheels with oblique and straight teeth, with the help of which the cut-in wheels are run in with a worm cutter at a constant speed. The machine includes a tool assembly, a cutting wheel assembly, a differential and a mechanism that converts the feed movement into additional rotation of the cutting wheel. The tool assembly includes a single or multi-input conical worm cutter that rotates from an electric motor through a gear transmission. The knot of the cut wheel provides the interaction of the cut wheel with the cutter through a gear transmission, which includes a guitar of interchangeable gears. The differential summarizes the continuous gear transmission and feed movement. The mechanism that converts the feed movement into additional rotation of the cut wheel is made in the form of a rack and pinion mechanism.
Работа станка осуществляется следующим образом. Вращение конической червячной фрезы 2 и нарезаемого колеса 1 осуществляют через зубчатую передачу 3. Для этого сначала осуществляют настройку относительно друг друга червячной фрезы 2 и нарезаемого колеса 1, которые устанавливают относительно друг друга соприкасающимися поверхностями предварительно рассчитанных начальных конусов. Обкатку нарезаемого колеса 1 червячной фрезой 2 осуществляют с постоянной скоростью при подаче фрезы 2 или нарезаемого колеса 1. Подачу осуществляют параллельно прямой, соединяющей вершины начальных конусов нарезаемого колеса 1 и фрезы 2, при этом движение подачи преобразуют во вращательное движение с помощью реечно-кулачкового механизма (рейка 5, кулачок 6) и осуществляют передачу нарезаемому колесу 1 движений обкатки и подачи с помощью дифференциала 4, который суммирует постоянную передачу обката и движение подачи.The work of the machine is as follows. The rotation of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128974A RU2684141C2 (en) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Method of conical gear wheels for a rotary engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128974A RU2684141C2 (en) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Method of conical gear wheels for a rotary engine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017128974A3 RU2017128974A3 (en) | 2019-02-14 |
| RU2017128974A RU2017128974A (en) | 2019-02-14 |
| RU2684141C2 true RU2684141C2 (en) | 2019-04-04 |
Family
ID=65442323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128974A RU2684141C2 (en) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Method of conical gear wheels for a rotary engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684141C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3651737A (en) * | 1969-09-30 | 1972-03-28 | Oval Eng Co Ltd | Gear cutting apparatus |
| US4435110A (en) * | 1981-11-23 | 1984-03-06 | The Gleason Works | Drive train for gear hobbing machine |
| RU2130366C1 (en) * | 1997-10-21 | 1999-05-20 | Тамбовский государственный технический университет | Gear milling machine tool with hydraulic connections for cutting non-round gear wheels |
| RU2143961C1 (en) * | 1998-06-15 | 2000-01-10 | Тамбовский государственный технический университет | Gear milling machine tool for cutting cone gear wheels with skew teeth by means of worm milling cutter |
| RU2158830C2 (en) * | 1998-12-22 | 2000-11-10 | Козлов Владимир Владимирович | Internal combustion engine |
-
2017
- 2017-08-14 RU RU2017128974A patent/RU2684141C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3651737A (en) * | 1969-09-30 | 1972-03-28 | Oval Eng Co Ltd | Gear cutting apparatus |
| US4435110A (en) * | 1981-11-23 | 1984-03-06 | The Gleason Works | Drive train for gear hobbing machine |
| RU2130366C1 (en) * | 1997-10-21 | 1999-05-20 | Тамбовский государственный технический университет | Gear milling machine tool with hydraulic connections for cutting non-round gear wheels |
| RU2143961C1 (en) * | 1998-06-15 | 2000-01-10 | Тамбовский государственный технический университет | Gear milling machine tool for cutting cone gear wheels with skew teeth by means of worm milling cutter |
| RU2158830C2 (en) * | 1998-12-22 | 2000-11-10 | Козлов Владимир Владимирович | Internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017128974A3 (en) | 2019-02-14 |
| RU2017128974A (en) | 2019-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0663256B1 (en) | A method and a machine for manufacturing crown or face gears | |
| RU2684141C2 (en) | Method of conical gear wheels for a rotary engine | |
| GB1285070A (en) | Improvements in or relating to gear making | |
| CN104308540A (en) | Integrated gear/worm wheel machining device and integrated machining method for gears/worm wheels | |
| GB2106436A (en) | Method of and apparatus for gear cutting | |
| US4061078A (en) | Device for removing external circular fins from pipe joints | |
| US2642780A (en) | Apparatus for cutting gears and the like | |
| US1807665A (en) | miller | |
| US3212404A (en) | Gear cutting machine | |
| US606837A (en) | gibson | |
| JP4932841B2 (en) | Drilling device | |
| US795021A (en) | Machine for generating gear-teeth. | |
| US1990240A (en) | Progressive multiple spindle gear shaping machine | |
| US1995327A (en) | Method for generating worm wheels | |
| RU2143961C1 (en) | Gear milling machine tool for cutting cone gear wheels with skew teeth by means of worm milling cutter | |
| US1750030A (en) | Machine for cutting gear teeth | |
| US1809377A (en) | Method of and machine for relieving cutters | |
| RU2508969C1 (en) | Universal gear hobber | |
| US1870325A (en) | Means for producing worms or cylindrical cams | |
| SU659347A1 (en) | Gear-hobbing machine | |
| US1022667A (en) | Gear-cutting machine. | |
| SU1038075A1 (en) | Longitudinal turning lathe with gear hobbing arrangement | |
| RU2131337C1 (en) | Gear planer for cutting cylindrical gear wheels by comb | |
| RU2166414C2 (en) | Gear shaping machine tool with hydraulic links for making non-round gear wheels | |
| CN204413584U (en) | Integral type tooth/spiral case making device |