SU1576258A1

SU1576258A1 - Method of simultaneous working of two gear wheels

Info

Publication number: SU1576258A1
Application number: SU884496886A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Сухоруков; Михаил Григорьевич Сторчак; Александр Глебович Добринский; Владимир Григорьевич Тверской
Original assignee: Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1990-07-07

Abstract

Изобретение относитс к обработке металлов резанием, в частности к обработке зубчатых колес. Цель изобретени - повышение долговечности зубчатых колес, образующих кинематическую пару, за счет уменьшени колебани длины линии их зацеплени . Величину рассогласовани регулируют изменением положени зубчатых колес 2 и 3 относительно межосевого перпендикул ра при их совместной обработке одним инструментом. Одно из зубчатых колес устанавливают под углом к общему межосевому перпендикул ру, равным разности углов развернутости профил зубьев колес в точке их контакта с инструментом. 1 ил.The invention relates to metal cutting, in particular to the machining of gear wheels. The purpose of the invention is to increase the durability of gears that form a kinematic pair by reducing fluctuations in the line length of their gears. The amount of misalignment is controlled by changing the position of the gears 2 and 3 relative to the axial perpendicular when they are jointly machined with one tool. One of the gears is set at an angle to the total inter-axial perpendicular py, equal to the difference in the angles of the profile of the teeth of the wheels at the point of contact with the tool. 1 il.

Description

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к обработке зубчатых колес.The invention relates to the processing of metals by cutting, in particular to the processing of gears.

Цель изобретения — повышение долговечности зубчатых колес, образующих кинематическую пару, за счет уменьшения колебания длины линии их зацепления.The purpose of the invention is to increase the durability of the gears forming a kinematic pair, by reducing the fluctuation of the length of the line of engagement.

На чертеже изображена схема относительного расположения инструмента и обрабатываемых зубчатых колес.The drawing shows a diagram of the relative location of the tool and the gears being machined.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

Инструмент 1, например дисковый зубчатый, и обрабатываемые колеса 2 и 3, образующие кинематическую пару при эксплуатации, располагают на скрещивающихся осях (в общем случае), при этом инструменту и обрабатываемым колесам сообщают совместное вращение ω_ο, ωι, ω2,относительное возвратно-поступательное перемещение Snp вдоль оси обрабатываемых колес и рабочую нагрузку в радиальном или окружном направлениях. Обработку зубчатых колес производят одним инструментом одновременно. При обработке зубчатые колеса устанавливаются так, что угол ψ между межосевыми перпендикулярами каждого из зубчатых колес с инструментом равен разности углов развернутости профиля зубьев колес в точке контакта с инструментом V| и V₂.The tool 1, for example, a disk gear, and the machined wheels 2 and 3, forming a kinematic pair during operation, are located on the axes that are crossed (in the general case), while the tool and the machined wheels are informed about the joint rotation ω _ο , ωι, ω2, relative reciprocating Snp movement along the axis of the machined wheels and the workload in the radial or circumferential directions. The gears are machined with one tool at a time. When processing the gears are set so that the angle ψ between the interaxal perpendiculars of each of the gears with the tool is equal to the difference in the angles of the profile of the gear teeth at the point of contact with the tool V | and V ₂ .

Одновременная обработка зубчатых колес, образующих кинематическую пару, одним инструментом позволяет учитывать как детерминированные, так и случайные погрешности каждого из зубчатых колес в отдельности к их зацеплению в паре. При этом нет необходимости в традиционном стремлении к повышению точности каждого колеса в отдельности. В зацеплении колебание длины их реальной линии зацепления значительно'уменьшено, поскольку при обработке геометрию одного из колес изменяют в соответствии с реальной геометрией парного зубчатого колеса. При этом инструмент используется как паразитное зубчатое колесо в передаче. Инструмент с каждым из одновременно обрабатываемых зубчатых колес образует различный угол зацепления, что обеспечивает различные условия контакта. Для учета погрешностей каждого из зубчатых колес в их зацеплении необходимо изменить фазу зацепления в контакте инструмента с одним из парных колес относительно фазы зацепления в контакте инструмента с другим колесом. Величина рассогласования этих фаз зацепления должна быть такова, чтобы одновременно обрабатывались те точки парных зубчатых колес, которые контактируют при эксплуатации зубчатых колес в паре. Величину рассогласования регулируют изменением положения зубчатых колес относительно межосевого перпендикуляра. Положение зубчатых колес определяется углом между межосевыми перпендикулярами каждого из колес с инструментом. На стенже, имеющем возможность изменения указанного угла, определено, что эта величина должна быть равна разности углов развернутости профиля зубьев обрабатываемых колес в точке их контакта с инструментом, что позволяет уменьшить колебание длины линии зацепления зубчатых колес в паре и, как следствие, повысить плавность их зацепления. Это в свою очередь обеспечит повышение работоспособности зубчатых передач, снижение шума и вибрации.Simultaneous processing of gears forming a kinematic pair with one tool allows to take into account both deterministic and random errors of each gear separately for their engagement in a pair. However, there is no need for the traditional desire to improve the accuracy of each wheel separately. In engagement, the oscillation of the length of their real engagement line is significantly reduced, since during processing the geometry of one of the wheels is changed in accordance with the real geometry of the pair of gears. In this case, the tool is used as a spurious gear in the transmission. The tool with each of the simultaneously machined gears forms a different angle of engagement, which provides different contact conditions. To account for the errors of each of the gears in their engagement, it is necessary to change the engagement phase in the contact of the tool with one of the pair of wheels relative to the engagement phase in the contact of the tool with another wheel. The magnitude of the mismatch of these phases of the engagement should be such that at the same time those points of the pair of gears that are in contact when operating the gears in pairs are processed. The size of the mismatch is regulated by changing the position of the gears relative to the interaxal perpendicular. The position of the gears is determined by the angle between the center perpendiculars of each of the wheels with the tool. On the stand, with the ability to change the specified angle, it is determined that this value should be equal to the difference in the angles of the profile of the teeth of the machined wheels at the point of contact with the tool, which allows to reduce the fluctuation of the length of the gearing line of the gears in the pair and, as a result, increase their smoothness gearing. This, in turn, will increase the efficiency of gears, reduce noise and vibration.

Пример. Предлагаемый способ осуществляют при обработке прямозубых зубчатых колес модулем 5 мм, числом зубьев 23 и 32, шириной зубчатого венца 32 мм из стали 18ХГТ, твердость обрабатываемых поверхностей НРС 58—63. В качестве инструмента используют алмазный зубчатый хон с числом зубьев 41, углом наклона линии зубьев 25°, шириной 40 мм, с характеристикой рабочего слоя АС6 125/100 100 М2-01. Обработку зубчатых колес осуществляют на специальном двухшпиндельном стенде, отличительной особенностью которого является возможность смещения одного из шпинделей вокруг инструментального шпинделя таким образом, что между межосевыми перпендикулярами в паре обрабатываемое колесо — инструмент устанавливается определенный регулируемый угол. Частота вращения инструментального шпинделя ω_ο 400 об/мин, скорость продольной подачи 80 мм/мин, величина радиальной нагрузки 120 Н.Example. The proposed method is carried out when machining spur gears with a module of 5 mm, the number of teeth 23 and 32, the width of the gear ring 32 mm from steel 18KhGT, the hardness of the machined surfaces of the LDCs 58–63. As a tool, use a diamond gear hon with the number of teeth 41, the angle of inclination of the tooth line 25 °, a width of 40 mm, with the characteristic of the working layer AC6 125/100 100 M2-01. The gears are machined on a special two-spindle bench, the distinguishing feature of which is the possibility of displacing one of the spindles around the tool spindle so that a certain adjustable angle is set between the center perpendiculars in the pair being machined - the tool. Tool spindle speed ω _ο 400 rpm, longitudinal feed speed 80 mm / min, radial load value 120 N.

Для определения эффективности использования предлагаемого способа на приборе для контроля кинематической погрешности обработанных зубчатых колес модели БВ-5058 измеряется кинематическая погрешность пары обрабатываемых колес. Установлено (по наименьшей кинематической погрешности пары 'колес), что угол -ψ между межосевыми перпендикулярами должен быть равен разности углов развернутости профиля зубьев колес в точке контакта с инструментом и в конкретном случае составляет 12°, поэтому один из шпинделей с обрабатываемым колесом смещен на соответствующий угол.To determine the effectiveness of using the proposed method on a device for monitoring the kinematic error of the machined gears of the BV-5058 model, the kinematic error of a pair of machined wheels is measured. It was established (according to the least kinematic error of the pair of 'wheels) that the angle -ψ between the interaxal perpendiculars should be equal to the difference in the angles of the profile of the teeth of the wheels at the point of contact with the tool and in the specific case is 12 °, so one of the spindles with the machined wheel is shifted by the corresponding angle.

В результате измерения кинематической погрешности обработанных зубчатых колес в паре установлено, что кинематическая погрешность пары уменьшается в среднем на 32% по сравнению с зубчатыми колесами, обработанными отдельно и соответствующими 7-й степени точности по ГОСТу Зубчатые колеса, обработанные по предлагаемому способу, при измерении в отдельности соответствуют 9-й степени точности.As a result of measuring the kinematic error of the machined gears in a pair, it was found that the kinematic error of the pair is reduced by an average of 32% compared to gears processed separately and corresponding to the 7th degree of accuracy according to GOST. Gear wheels processed by the proposed method, when measured in separately correspond to the 9th degree of accuracy.

Таким образом, данное техническое решение позволяет в среднем на 32% повысить плавность зацепления, а значит вThus, this technical solution allows an average of 32% to increase the smoothness of engagement, and therefore in

1,5 раза повысить долговечность зубчатых передач.1.5 times increase the durability of gears.

Claims

Claim

A method for simultaneously processing two gears located on both sides of a multi-tooth disk tool 5, characterized in that, in order to increase the durability of the gears forming a kinematic pair, by reducing the variation in the length of the line of engagement, one of the gears is set under angle to the common interaxal perpendicular equal to the difference of the angles of the unfolding of the profile of the teeth of the wheels at the point of contact with the tool.