Изготовление зубчатых шестерен

При разработке довольно различных механизмов используют шестерни и зубчатые колеса. Их геометрические характерности формируют возможность обеспечения хорошего зацепления для передачи усилия. Производственная технология зубчатых колес отличается достаточно достаточным количеством свойств, посреди которых отметим применение особенного оборудования. Если изготовление шестерен проходит без учета свойств геометрических свойств, то значительно уменьшается качество получаемого соединения для передачи вращения.

Конструкция зубчатого колеса

Встречается просто огромное количество самых разных видов шестерен, они все отличаются собственными некоторыми характерностями. Среди особенностей конструкции отметим такие моменты:

1. Во время изготовления цилиндрических и конусообразных шестерен с прямым зубом рабочая часть создается вместе с этим целое с валом. Связывают это с тем, что размеры конструкции значительно становятся меньше. За счёт создания подобной конструкции можно получить деталь очень точно и устойчивостью к износу.
2. Встречаются и шестерни насадного типа. Они очень популярны в случае, когда диаметр рабочей части большой. За счёт установки насадного варианта выполнения имеется возможность проводить обслуживание конструкции.
3. При диаметре менее 500 мм изделие выходит методом ковки и отливки, а еще при использовании технологии сварки. Вариант выполнения более 500 мм делаются методов отливки и сварки.
4. Клепанные или свертные колеса как правило ставятся например если есть надобности в экономии материала который применяется.

Самое большое распространение получили зубчатые колеса цилиндрического типа.

Конструктивными характерностями аналогичного варианта выполнения можно назвать:

1. В качестве заготовки применяется диск конкретной толщины.
2. В центре есть посадочное отверстие с прорезью для шпонки. В основном, оно имеет очень большую кайму.
3. Рабочая часть представлена зубьями, которые могут быть размещены прямо или под угол. При этом геометрия зуба может значительно различаться, все будет зависеть от области эксплуатации.

Изготовление цилиндрических зубчатых колес проходит при использовании особенного оборудования. Примером можно назвать зубонарезные станки, которые работают по способу обкатки. Необходимо учесть, что производственный процесс конусообразных зубчатых колес сильно разнится.

Главные способы изготовления

Заготовки для рассматриваемых изделий получаются методом ковки или литьем, в большинстве случаев при использовании технологии резания. Технологический производственный процесс зубчатого колеса очень сложен, так как необходимо получить поверхность для работы замысловатой формы с некоторыми геометрическими параметрами. Проходит нарезание косозубых колес и прочих изделий во время использования 2-ух ключевых технологий:

1. Метод копирования учитывает фрезеровка, при котором прорез между впадинами зубьев появляются при использовании, дисковых, модульных или концевых фрез. После образования каждой впадины заготовка поворачивается ровно на один зуб. Сред свойств аналогичной технологии можно подчеркнуть то, что форма используемого инструмента для резки повторяет форму впадины.
2. Метод обкатки сегодня встречается очень часто. В данном случае механическая обработка учитывает имитирование зацепления зубчатой пары, одним элементом которой становится червячная фреза. Во время изготовления инструмента применяется металл очень высокой прочности, благодаря чему и происходит резка. Обработка методом копирования учитывает использование не только червячной фрезы, но еще и долбяка и гребенки.

Довольно огромную популярность получили червячные фрезы. Аналогичный инструмент предоставлен планкой, на момент работы заготовка крутится вокруг собственной оси. Применяется инструмент для производства исключительно шестерен с внешним расположением зубьев.

Гребенки применяются для нарезания прямых и косых зубьев с большим модулем зацепления. Необходимо учесть, что поверхность инструмента может быстро снашиваться.

Технология накатывания применяется для получения больших зубчатых колес, а еще больших партий. В таком случае проходит горячее накатывание, за счёт нагрева степень обрабатываемости материала увеличивается. Венец выходит методом выдавливания. Для важного увеличения точности может проходит механическая обработка.

Изготовление вал шестерней также должно проходит с учетом эксплуатационных условий. На такой элемент оказывается большая нагрузка, по этому в виде основы применяется заготовка из каленой стали исключительной прочности. Шестерня зубчатая, изготовление которой проходит с учетом диаметра вала, садится методом прессования, фиксация обеспечивается шпонкой.

Подготовка чертежей

Производственный процесс начинается с непосредственной подготовки чертежа. В данном случае производство значительно упрощается, значительно увеличивается точность получаемого изделия. При разрабатывании чертежа указывается следующая информация:

1. Диаметр посадочного отверстия. Для шестерен делаются необходимые валы, которые имеют конкретный посадочный диаметр. Данный показатель стандартизирован, подбирается в зависимости от размеров изделия и величины предаваемого усилия.
2. Размеры шпонки. Шпоночное отверстие может быть очень разным, размеры подбираются в зависимости от того, какие будут оказываться нагрузки. Необходимо учесть тот фактор, что размеры шпонок стандартизированы.
3. Модуль. Такой параметр является наиболее важным, так как ложный модуль может уменьшить характеристики эксплуатации механизма.
4. Внешний и диаметр внутри, определяющие размер зуба. Необходимо учесть, что такой элемент изделия отличается достаточно достаточным количеством свойств.
5. Угол расположения зуба относительно оси вращения. Выделяют шестерни с прямым и косым расположением зуба.

Изготовление шестерен любых размеров может быть только при использовании специализированных станков, которые предназначаются с целью решения установленной задачи.

Технологичные задачи при изготовлении рассматриваемого изделия могут значительно различаться. Принципиальными моментами можно назвать следующее:

1. Точность размеров. Наиболее верными размерами обладает отверстие, которое выступает как посадочного для вала. Во многих случаях его делают по 7-му квалитету например если к изделию не предъявляют выше требования.
2. Точность формы. Во многих случаях во время изготовления шестерен специальные требования к точности формы не предъявляют. Впрочем, посадочное отверстие должно быть расположено в центре изделия, так как даже несущественно смещение может привести к отсутствию возможности применения изделия.
3. Точность обоюдного расположения. Более всего требований предъявляют к тому, как зубья и остальные конструктивные детали размещены по отношению друг к другу. При нарушении геометрической формы есть вероятность возникновения эффекта биения и прочих проблем при эксплуатировании изделия.
4. Твердость поверхности для работы. Ключевые условия связаны с твердостью поверхности для работы. Шестерни регулярно находятся в контакте, сила трения будет причиной быстрого износа поверхности. Для получения необходимого критерия твердости проходит термообработка. Оптимальный критерий составляет HRC 45…60 при глубине цементации 1-2 мм. Как показывают проведенные исследования, твердость незакаленной поверхности составляет HB 180-270.
5. Выбор оптимального материала также имеет большое значение. В зависимости от сфере использования изделия они делаются из углеродистых, легированных сталей и пластмассы, в большинстве случаев чугуна. Легированные если сравнивать с углеродистыми отличаются большей прокаливаемостью, а еще меньшей склонностью к деформированию. Используемые материал должен характеризоваться гомогенной структурой, благодаря чему значительно увеличивается крепость в результате проведения термообработки. Во время изготовления точных изделий проходит чередование механической и термообработки.

Все важные параметры определяются на момент создания технологичной карты. Собственными силами создать карту весьма не легко, так как для этого необходимо владеть соответствующими способностями и познаниями.

Инструменты которые понадобятся

Для проведения рассматриваемой процедуры требуется специализированный режущий инструмент, которые дает возможность проводить снятие необходимого численности материала. Довольно огромную популярность получили такие:

1. Если изготовление зубчатых колес проходит при использовании технологии обкатки, то требуется эвольвентное зубчатое колесо, изготавливаемое при использовании твёрдого и устойчивого к износу материал.
2. Нарезка зубьев методом копирования проходит червячной фрезой. Она отличается конкретной геометрией, которая дает возможность получить впадины с заданными параметрами.

Также может ставиться пальцевая модульная фреза, которая монтируется в специальном фрезеровальном оборудовании. Можно выбрать модульные фрезы для нарезки зубчатых колес, изготавливающиеся при использовании устойчивых к износу материал.

Тех. процесс

Производственный процесс шестерни на больших линиях на производстве максимально автоматизирован. Традиционный техпроцесс отличается следующими характерностями:

1. Для начала определяются важные параметры изделия, например, число зубьев, модуль и степень точности геометрических размеров.
2. Другой этап состоит в проведении заготовительной процедуры. Очень часто проходит штамповка во время использования горизонтально-ковочной машины.
3. Для увеличения рабочих свойств делается нормализация. Аналогичная термообработка дает возможность уменьшить напряжения в середине материала.
4. Токарно-винторезная процедура дает возможность получить заготовку требующихся размеров. Для этого делается точение поверхности и расточка фасок.
5. После обработки механическим способом прямозубых шестерен делается еще раз нормализация.
6. Заготовка подвергается зубофрезерной отделке. Для этого применяется полуавтомат 5306К либо иное аналогичное оборудование.
7. Второй шаг состоит в слесарной отделке. Тех. процесс определяет возникновение заусенец и прочих недостатков, которые убираются при использовании полуавтомата 5525. На линиях с невысокой работоспособностью очистка проходит ручным методом.
8. После получения зубьев делается термообработка, для чего практически всегда используется установка ТВЧ. Закалка дает возможность значительно повысить твердость поверхности и ее устойчивость к износу.
9. Шлифовка поверхности. Для получения поверхности необходимого качества делается шлифовка. Есть довольно больше кол-во разного оборудования, которое подойдет для шлифования самых поверхностей различного характера.
10. Огромную популярность получили насадные шестерни. Они ставятся на валу, могут быть больших и малых размеров. Фиксация насадного варианта выполнения проходит за счёт шпонки. Получить шпоночный паз можно при использовании долбежного станка.
11. Зубошлифование также проходит при использовании специализированных станков.

Необходимо учесть, что делают пластиковые шестерни при использовании единственного станка. Это связано с большой степенью обрабатываемости пластика.

Напоследок напомним, что процедура зубофрезервания довольно трудна, учитывает использование особенного оборудования.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.