Расчет шестерен гитары для токарных станков

Рисунок 1 – Схема передачи движения от шпинделя к ходовому винту при нарезании резьбы на токарно-винторезном станке

Передаточное отношение сменных зубчатых колес определяется:

i = S_p/S_x =

Проверка правильности подсчета сменных зубчатых колес.

Чтобы проверить правильность подсчета сменных колес, нужно полученное передаточное отношение умножить на шаг ходового винта, при этом результат умножения должен дать шаг нарезаемой резьбы; это следует из формулы: S_p = i·S_xмм.

Если же по формуле будет получен шаг резьбы, не соответствующий требуемому, то это покажет, что подсчет сменных колес сделан неверно.

Проверка сцепления сменных колес. Подобранные расчетом колеса не всегда могут быть между собой сцеплены. Может случиться, что одно из них вплотную подойдет к пальцу гитары. Чтобы сменные зубчатые колеса можно было установить на гитаре, обеспечив их сцепление, необходимо выполнить следующее условие:

Сумма чисел зубьев первой пары колес (z₁+z₂) должна быть больше числа зубьев второго ведущего колеса (z₃) не менее чем на 15, а сумма чисел зубьев второй пары колес (z₃+z₄) должны быть больше числа зубьев первого ведомого колеса (z₂) тоже не менее чем на 15.

Z1 + Z2 ≥ Z3 + 15 зубьев;

Z3 + Z4 ≥ Z2 + 15 зубьев;

Если бы условия сцепления не были выдержаны, то нужно сначала поменять местами ведомые или ведущие колеса. Если и такая перестановка не удовлетворит условиям сцепления, необходимо заново сделать подсчет.

Пример

На токарном станке с шагом ходового винта Sx = 8 мм требуется нарезать резьбу с шагом Sр = 1 мм. Необходимо подобрать числа зубьев сменных зубчатых колес, позволяющих нарезать заданную резьбу, если к станку прилагаются зубчатые колеса с числами зубьев 20, 25, 30, …, 120 и 127.

1. Определяем передаточное отношение сменных зубчатых колес:

2. Подбираем числа зубьев сменных зубчатых колес по передаточному отношению. Для этого и числитель и знаменатель дроби умножаем на число 20 (наименьшее из возможных):

Колесо с числом зубьев 160 отсутствует в наборе, поэтому при помощи одной пары сменных колес данную резьбу нарезать нельзя. Разлагаем величину передаточного отношения на две дроби и подбираем две пары сменных колес:

Считаем, что колеса имеют числа зубьев Z1 = 25; Z2 = 100; Z3 = 20; Z4 = 40.

3. Проверяем колеса на сцепляемость. Должны быть выполнены следующие условия:

Z1 + Z2 ≥ Z3 + 15 зубьев;

Z3 + Z4 ≥ Z2 + 15 зубьев;

25 + 100 > 20 + 15 (первое условие сцепляемости выполнено);

20 + 40 25 + 15 (первое условие сцепляемости выполнено);

25 + 40 25 + 15 (первое условие сцепляемости выполнено);

25 + 100 > 40 + 15 (второе условие сцепляемости выполнено).

Условия сцепляемости выполнены.

Для настройки токарного станка с шагом ходового винта Рx.в = = 8 мм на нарезание резьбы с шагом Р = 1 мм нужно установить зубчатые колеса с числами зубьев Z1 = 20; Z2 = 40; Z3 = 25; Z4 = 100.

1. Ответить на вопросы:

· В чем заключается настройка токарного станка для нарезания резьбы?

· Написать, как производится расчет сменных зубчатых колес в две пары зубчатых колес

· Как производится проверка правильности подсчета сменных зубчатых колес

· Как проводится проверка сцепления сменных колес

2. Подобрать на гитару токарного станка сменные зубчатые колеса в две пары сменных зубчатых колес.

Источник

Расчёт гитары деления. Как посчитать?

Расчёт гитары деления на зубофрезерный станок, пожалуй одно из самых необходимых действий при настройки станка. Считать гитару деления должен уметь каждый зуборезчик (на некоторых предприятиях в чертежах написана гитара деления).

Основная формула для расчётов — это отношение постоянной станка к количеству зубьев нарезаемой детали: c деления/количество зубьев. К примеру если постоянная станка 24, а нам необходимо нарезать 99 зубьев, то гитара деления будет выглядеть так — 24/99 (a/b). Ведущая шестерня 24, а ведомая 99. Иногда приходится разлаживать числа, так как шестерни могут не соединиться или постоянная такая что не поставишь, например есть постоянная 10, или число зубьев большое — от 127 и больше. Тогда гитара деления выглядит так — a/b c/d/. Шестерня a соединяется с шестерней b, которая на одном валу с шестерней c, шестерня c соединяется с шестерней d. Есть чуть другой вариант, главное что бы числитель не соединялся с числителем, а знаменатель со знаменателем и передаточное число соответствовало основному варианту — a/b. Всё это понятней на видео которое я сделал для вас:

Какие постоянные у зубофрезерных станков? Сильно долго не буду вникать в это, сразу по быстрому, постоянные которые знаю из личного опыта: 10, 15, 20, 24, 25, 30, 48, 60, 72. А вот к примеру постоянная на зубодолбёжном станке разная, это количество зубьев на долбяке.

В некоторых случаях гитара деления берётся из таблиц. К примеру на рейкофрезерный станок. На данном станке получается именно шаг определённого модуля. К примеру при обкатке или единичном делении на обычном зубофрезерном станке получается тоже шаг, но он получается путём деления окружности на равные части. В случаем же с рейкой — она может быть условно бесконечной, поэтому тут расчёт чуть другой именно на шаг. Таблица гитары деления на реечный станок, должна быть в паспорте данного станка.

Так же гитара деления считается по другим формулам, а проще взять сразу с таблица, на некоторые зарубежные станки. Например я сейчас начал работать на немецком зубофрезерном станке GFL там есть таблица.

Давайте я вам покажу на изображениях как считать гитару деления. К примеру посчитаем гитару деления с постоянной станка — 10, число зубьев — 60.

Давайте возьмём вариант чуть посложней, постоянная станка — 30, а нарезать надо 366 зубьев. Гитара деления будет с паразиткой (паразитка любая удобная шестерня которая служит для изменения вращения и не влияет на передаточное число). Итак:

В этом случае можно посчитать чуть по другому, но принцип не меняется.

Если есть вопросы, пишите в комментариях!

Поделится, добавить в закладки!

Источник

Подбор сменных зубчатых колес. Программа для подбора

Программа для подбора сменных зубчатых колес

ПОРЯДОК ПОЛЬЗОВАНИЯ ТАБЛИЦАМИ / ПРОГРАММОЙ

Для подбора сменных колес искомое передаточное отношение выражается в виде десятичной дроби с числом знаков соответственно требуемой точности. В «Основных таблицах» для подбора зубчатых колес (стр. 16—400) находим колонку с заголовком, содержащим первые три цифры передаточного отношения; по остальным цифрам находим строку, на которой указаны числа зубьев ведущих и ведомых колес.

Требуется подобрать сменные колеса гитары для передаточного отношения 0,2475586. Сначала находим колонку с заголовком 0,247—0000, а под ним ближайшее значение к последующим десятичным знакам искомого передаточного отношения (5586). В таблице находим число 5595, соответствующее набору сменных колес (23*43) : (47*85). Окончательно получаем:

i = (23*43)/(47*85) = 0,2475595. (1)

Относительная погрешность сравнительно с заданным передаточным отношением :

δ = (0,2475595 — 0,2475586) : 0,247 = 0,0000037.

Строго подчеркиваем: во избежание влияния возможной опечатки нужно обязательно проверить полученное соотношение (1) на калькуляторе. В тех случаях, когда передаточное отношение больше единицы, необходимо выразить его обратную величину в виде десятичной дроби, по найденному значению в таблицах отыскать числа зубьев ведущих и ведомых сменных колес и поменять ведущие и ведомые колеса местами.

Требуется подобрать сменные колеса гитары для передаточного отношения i = 1,602225. Находим обратную величину 1:i = 0,6241327. В таблицах для ближайшего значения 0,6241218 находим набор сменных колес: (41*65) : (61*70). Учитывая, что решение найдено для обратной величины передаточного отношения, меняем местами ведущие и ведомые колеса:

i = (61*70)/(41*65) = 1,602251

Относительная погрешность подбора

δ = (1,602251 — 1,602225) : 1,602 = 0,000016.

Обычно требуется подбирать колеса для передаточных отношений, выраженных с точностью до шестого, пятого, а в отдельных случаях и до четвертого десятичного знака. Тогда семизначные числа, приведенные в таблицах, можно округлять с точностью до соответствующего десятичного знака. Если имеющийся комплект колес отличается от нормального (см. стр. 15), то, например, при настройке цепей дифференциала или обкатки можно выбрать подходящую комбинацию из ряда соседних значений с погрешностью, удовлетворяющей условиям, изложенным на стр. 7—9. При этом некоторые числа зубьев можно заменять. Так, если число зубьев комплекта не свыше 80, то

(58*65)/(59*95) = (58*13)/(59*19) = (58*52)/(59*76)

«пятковую» комбинацию предварительно преобразуют так:

а затем, по полученным множителям подбирают числа зубьев.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОЙ ПОГРЕШНОСТИ НАСТРОЙКИ

Очень важно различать абсолютную и относительную погрешности настройки. Абсолютной погрешностью называют разность между полученным и требуемым передаточными отношениями. Например, требуется иметь передаточное число i = 0,62546, а получено i = 0,62542; абсолютная погрешность будет 0,00004. Относительной погрешностью называют отношение абсолютной погрешности к требуемому передаточному числу. В нашем случае относительная погрешность

δ = 0.00004/0,62546 = 0,000065

Следует подчеркнуть необходимость суждения о точности настройки по относительной погрешности.

Общее правило.

Если какая-либо величина А, получаемая настройкой через данную кинематическую цепь, пропорциональна передаточному отношению i, то при относительной погрешности настройки δ абсолютная погрешность будет Аδ.

Например, если относительная погрешность передаточного отношения δ =0,0001, то при нарезании винта с шагом t отклонение в шаге, зависящее от настройки, будет 0,0001 * t. Та же относительная погрешность при настройке дифференциала зубофрезерного станка даст дополнительное вращение заготовки не на требуемую дугу L, а на дугу с отклонением 0,0001 * L.

Если указан допуск на изделие, то абсолютное отклонение размера вследствие неточности настройки должно составлять только некоторую долю этого допуска. В случае более сложной зависимости какой-либо величины от передаточного отношения полезно прибегать к замене фактических отклонений их дифференциалами.

Настройка цепи дифференциала при обработке винтовых изделий.

Типичной является следующая формула:

где с — постоянная цепи;

β — угол наклона винтовой линии;

n — число заходов фрезы.

Продифференцировав обе части равенства, получим абсолютную погрешность di передаточного отношения

тогда допустимая относительная погрешность настройки

Если допустимое отклонение угла винтовой линии dβ выразить не в радианах, а в минутах, то получим

Например, если угол наклона винтовой линии изделия β = 18°, а допустимое отклонение в направлении зуба dβ = 4″ = 0′,067, то допустимая относительная погрешность настройки

δ = 0,067/3440*tg18 = 0,00006

Наоборот, зная относительную погрешность взятого передаточного отношения, можно по формуле (3) определить допущенную погрешность в угле винтовой линии в минутах. При установлении допустимой относительной погрешности можно в подобных случаях пользоваться тригонометрическими таблицами. Так, в формуле (2) передаточное отношение пропорционально sin β. По тригонометрическим таблицам для взятого числового примера видно, что sin 18° = 0,30902, а разность синусов на 1′ составляет 0,00028. Следовательно, относительная погрешность на 1′ составляет 0,00028 : 0,30902 = 0,0009. Допустимое отклонение винтовой линии — 0,067, поэтому допустимая погрешность передаточного отношения 0,0009*0,067 = 0,00006, такая же, как и при расчете по формуле (3). Когда оба сопряженных колеса нарезаются на одном станке и по одной настройке цепи дифференциала, то погрешности в направлении линий зубьев допускаются значительно большие, так как у обоих колес отклонения одинаковы и незначительно влияют только на боковой зазор при зацеплении сопряженных колес.

Настройка цепи обкатки при обработке конических колес.

В этом случае формулы настройки выглядят так:

i = p*sinφ/z*cosу или i = z/p*sinφ

где z — число зубьев заготовки;

р — постоянная цепи обкатки;

φ — угол начального конуса;

у — угол ножки зуба.

Пропорциональным передаточному отношению оказывается радиус основной окружности. Исходя из этого, можно установить допустимую относительную погрешность настройки

где α — угол зацепления;

Δα — допустимое отклонение угла зацепления в минутах.

Настройка при обработке винтовых изделий.

δ = Δt/t или δ = ΔL/1000

где Δt — отклонение в шаге винта за счет настройки;

ΔL — накопленная погрешность в мм на 1000 мм длины резьбы.

Величина Δt дает абсолютную ошибку шага, а величина ΔL характеризует по существу относительную погрешность.

Настройка с учетом деформации винтов после обработки.

При нарезании метчиков с учетом усадки стали после последующей термической обработки или с учетом деформации винта вследствие нагревания при механической обработке, процент усадки или расширения непосредственно указывает на необходимое относительное отклонение в передаточном отношении сравнительно с тем, какое получилось бы без учета этих факторов. В этом случае относительное отклонение передаточного отношения в плюс или минус является уже не ошибкой, а преднамеренным отклонением.

Настройка делительных цепей. Типичная формула настройки

где р — постоянная;

z — число зубьев или других делений на один оборот заготовки.

Нормальный комплект из 35 колес обеспечивает абсолютно точную настройку до 100 делений, так как в числах зубьев колес содержатся все простые множители до 100. В такой настройке погрешность вообще недопустима, так как она равна:

где Δl — отклонение линии зуба на ширине заготовки В в мм;

пD — длина начальной окружности или соответствующей другой окружности изделия в мм;

s — подача вдоль оси заготовки на один ее оборот в мм.

Только в грубых случаях эта погрешность может не играть роли.

Настройка зубофрезерных станков при отсутствии требуемых множителей в числах зубьев сменных колес.

В таких случаях (например, при z = 127) можно настроить гитару деления приближенно на дробное число зубьев, а необходимую поправку произвести, используя дифференциал [5]. Обычно формулы настройки гитар деления, подач и дифференциала выглядят так:

x = pa/z ; y = ks ; φ = c*sinβ/ma

Здесь р, k, с — соответственно постоянные коэффициенты этих цепей; а — число заходов фрезы (обычно а = 1).

Настраиваем указанные гитары согласно формулам

x = paA/Az+-1 ; y = ks ; φ’ = пc/asA

где z — число зубьев обрабатываемого колеса;

А — произвольное целое число, выбираемое так, чтобы числитель и знаменатель передаточного отношения разлагались на множители, подходящие для подбора сменных колес.

Знак (+) или (—) также выбирается произвольно, что облегчает разложение на множители. При работе правой фрезой, если выбран знак (+), промежуточные колеса на гитарах ставятся так, как это делают согласно руководству по работе на данном станке для правовинтовой заготовки; если выбран знак (—), промежуточные колеса ставят, как для левовинтовой заготовки; при работе левой фрезой — наоборот.

Желательно выбирать А в пределах

(1/2)*(пc/as) b+(20. 25); b + d > с+(20. 25) (11)

Эти условия ставятся для предотвращения упора сменных колес в соответствующие валы или детали крепления; числовое слагаемое зависит от конструкции данной гитары. Однако вторая из комбинаций (10) может быть принята только в том случае, когда колесо Z2 устанавливается на первом ведущем валу и если передача z2/z3 замедляющая или не содержит большого ускорения. Желательно, чтобы z2/z3 1) желательно так разбивать i = i1i2 чтобы сомножители были возможно более близкими один к другому и равномернее распределялось повышение скорости. При этом лучше, если i1 > i2

МИНИМАЛЬНЫЕ КОМПЛЕКТЫ СМЕННЫХ КОЛЕС

Состав комплектов сменных колес в зависимости от области применения приведен в табл. 2. В случае особо точных настроек — см. стр. 403.

Числа зубьев минимальных комплектов сменных колес для различных случаев настроек

Для настройки делительных головок можно использовать таблицы, прилагаемые заводом. Сложнее, но можно выбирать подходящие пятковые комбинации из приводимых в данной книге «Основных таблиц для подбора зубчатых колес».

Источник