Способы изготовления червячных передач

Изготовление червячных передач

Служебное назначение, технические требования и заготовки червячных передач.

По своему служебному назначению червячные передачи подразделяются на кинематические и силовые.

Кинематические червячные передачи применяют в различных механизмах делительных цепей металлорежущих станков и других случаях для обеспечения высокой точности относительного поворота.

Силовые червячные передачи применяют в редукторах, коробках скоростей и других механизмах для передачи крутящих моментов при больших передаточных отношениях.

Различают 12 степеней точности червячных передач, для соответствующей степени точности регламентируются нормы точности на червяки, червячные колеса и на сборку червячных передач.

Кинематические червячные передачи изготовляют по 3-6 степени точность. Силовые – 5-9 степень точности.

Винтовая поверхность червяка может быть архимедовой, эвольвентной или конвалютной.

По конструкции различают червяки- валы и насадные червяки – втулки.

Червячные колеса изготовляют цельными или составными, где ступица и венец состоят из разных материалов.

В качестве материала быстроходных высоконагружаемых червяков применяются углеродистые и легированные стали: 40, 45, 20X, 40Х и другие.

Червячные колеса целиком или их венец изготовляют из различных бронз. Заготовки червяков в зависимости от программы выпуска получают ковкой, штамповкой, поперечно-винтовой прокаткой, из проката. Заготовки червячных колес получают литьем или из проката.

Технологический маршрут изготовления червяков и червячных колес.

Типовой технический маршрут изготовления червяков включает в себя следующие основные операции:

1. Фрезерование торцов и их зацентровка.

2. Черновая и чистовая токарная обработка наружных поверхностей.

3. Черновое и чистовое нарезание витков червяка.

4. Черновое шлифование наружных поверхностей и торцов.

5. Черновое шлифование витков червяка.

6. Термическая обработка (цементация, закалка).

7. Чистовое шлифование наружных поверхностей и торцов.

8. Чистовое шлифование профиля витков червяка.

Технологическими базами при обработке червяков–валов являются центровые отверстия, а при обработке червяков–втулок отверстия, при обработке на оправке.

Технологический процесс изготовления червячного колеса незначительно отличается от технологического изготовления цилиндрических зубчатых колес.

Окончательная обработка и нарезание составных червячных колес производится в сборе.

Токарная обработка наружных поверхностей червяков–валов производится на токарных станках с ЧПУ. В крупносерийном и массовом производстве – на одношпиндельных или многошпиндельных токарных полуавтоматах.

Нарезание витков червяка в единичном и мелкосерийном производстве производится профильными резцами на токарно-винторезных станках. Требуемый профиль витка обеспечивается за счет соответствующей установки резца. Нарезание профильными резцами является малопроизводительным методом, но получило широкое распространение вследствие простоты наладки и относительно невысокой стоимости режущего инструмента.

Фрезерование витков может производиться на универсально-фрезерных, резьбофрезерных и на специальных станках для нарезания червяков. В качестве режущих инструментов применяется дисковые и пальцевые фрезы. Нарезание дисковыми фрезами червяков с m£10мм производится за один рабочий ход, а при m>10 – за два. Фрезерование используется главным образом для чернового нарезания витков. Пальцевые фрезы применяют для нарезания крупномодульных червяков в единичном и мелкосерийном производстве. Нарезание червяков червячными фрезами может производиться на универсальных, зубофрезерных и шлицефрезерных станках. Метод является производительным и обеспечивает 8-9 степень точности.

В крупносерийном и массовом производстве нарезание червяков может производиться круглыми долбяками на специальных станках или на универсальных зубофрезерных, оснащенных суппортом для осевого перемещения долбяка. При обработке долбяк и червяк вращаются, и одновременно происходит перемещение долбяка вдоль оси червяка.

Метод обеспечивает высокую производительность и достаточную точность обработки.

В крупносерийном производстве нарезание червяков может производиться вихревым методом с помощью кольцевых резцовых головок аналогично нарезанию резьбы на токарных станках. Метод может применяется для нарезания червяков большого модуля и имеет высокую производительность.

Накатывание витков червяка является наиболее производительным методом и производится на роликовых накатных станках, где получение червяков с m£3 производятся в холодном состоянии, при использовании двухроликовых станков, и с m>3 с нагревом заготовки ТВЧ на трехроликовых станках. При холодном накатывании обеспечивается 8 степень точности.

Нарезание червячных колес производится на зубофрезерных станках по методу радиальной, тангенциальной или комбинированной подачи.

Метод радиальной подачи обеспечивает высокую производительность и применяется для чернового нарезания зубьев червячной фрезой, при этом фреза и колесо вращаются, а фреза также поступательно перемещается к центру нарезаемого колеса.

При нарезании колес с тангенциальной подачей фреза устанавливается на заданном межосевом расстоянии и получает движение подачи вдоль своей оси. Метод обеспечивает высокую точность и применяется для чистового нарезания зубьев червячной фрезой.

При нарезании с комбинированной подачей фреза получает радиальную подачу (черновой ход), а затем тангенциальную (чистовой ход).

В условиях единичного и мелкосерийного производства, а также при обработке колес крупного модуля, зубья получают с помощью резцов-летучек по методу тангенциальной подачи. Нарезание обычно производится последовательно двумя резцами (черновым и чистовым) закрепленными на оправке. Они представляют собой как бы однозубую фрезу. Метод удобен при обработке небольших партий колес нестандартного модуля, когда стоимость резцов немного меньше червячных фрез.

Черновое нарезание зубьев червячного колеса может производиться дисковыми фрезами на универсально-фрезерных станках с делительной головкой.

Шевингование является заключительной операцией обработки червячного колеса с получением 6-ой степени точности и выше. Оно производится методом радиальной подачи, при беззазорном зацеплении, и методом окружной подачи. В обоих случаях вращение колеса осуществляется вращением фрезы-шевера или червячного шевера. Шевингование выполняется после фрезерования или нарезания резцом-летучкой. После шевингования одной стороны зуба направление вращения шевера изменяется и производится обработка другой частью шевера.

Окончательная обработка поверхностей червяка может выполняться шлифованием, притиркой, полированием.

Боковые поверхности витков червяка шлифуют на специальных станках для червяков и универсальных резьбошлифовальных станках дисковыми, чашечными и пальцевыми кругами.

Для уменьшения шероховатости поверхностей витков червяка применяется притирка на специальных или универсальных токарных станках. В качестве притира используется чугунное или текстолитовое червячное колесо, устанавливаемое на валу и вводимое в зацепление с вращающимся червяком. Для обработки всех витков по длине суппорт совершает возвратно-поступательные движения вдоль червяка, а в зону зацепления подается абразивная смесь. Витки сильно нагружаемых червяков для снижения шероховатости (до Ra = 0,16¸0,04 мкм) полируются с помощью фетровых или войлочных кругов, насыщенных полировальной пастой.

Контроль червячных передач.

Контроль червяков. Для червяков 3—4-й степеней точности предусмотрен контроль погрешности винтовой линии как в пределах одного оборота, так и на всей длине нарезанной части червяка. Контроль производят с помощью специальных приборов. Червяк вращается, а измерительный наконечник при­бора, соприкасающийся с боковой поверхностью витка, переме­щается параллельно оси червяка соответственно номинальному значению хода, задаваемому эталоном. При наличии отклонения наконечник смещается относительно суппорта, что фиксируется прибором. У менее точных червяков (5—9-й степеней) контроли­руют не винтовую линию, а отклонение осевого шага, погрешность профиля витка и радиальное биение витков.

Для измерения отклонения шага червяк устанавливают в цен­тра и с помощью индикатора и двух наконечников, один из ко­торых неподвижен, а другой перемещается, проверяют расстоя­ние между витками. Угол и погрешность профиля витка червяка проверяют шаблонами или на специальных приборах и приборах для контроля шага. Проверку производят в том сечении, где про­филь витка номинально прямолинеен. Погрешность профиля определяется как отклонение фактического профиля витка от номинальной прямой.

Радиальное биение витков червяка (оси делительной окруж­ности) относительно опорных шеек проверяют с помощью калиб­рованных роликов и индикатора, инструментальных микроскопов или проекторов.

Контроль червячных колес. В зависимости от степени точно­сти ГОСТ предусматривает комплекс проверок, в которые входит контроль таких параметров, как кинематическая и циклическая погрешность обработки, радиальное биение зубчатого венца, накопленная погрешность окружного шага, колебание измеритель­ного межосевого расстояния.

Требования к точности червячных колес во многом совпадают с нормами точности для цилиндрических колес, поэтому методы контроля и применяемые приборы аналогичны. Однако у червяч­ных колес в отличие от цилиндрических параметры зубчатого венца проверяют в средней плоскости и дополнительно контроли­руют погрешности производящей поверхности инструмента.

Кинематическую и циклическую погрешности обработки кон­тролируют путем измерения точности делительной цепи зубофре-зерного станка, предназначенного для нарезания червячного колеса. Контроль производят с помощью оптических теодолитов н коллиматоров или специальных приборов-самописцев. Погреш­ность производящей поверхности инструмента определяется как расхождение винтовой производящей поверхности шевера или червячной фрезы, применяемых для нарезания колеса и винтовой поверхности сопрягаемого червяка. Измерение производят с по­мощью прибора для контроля винтовой линии червяков. Откло­нения окружного шага проверяют шагомерами или на специаль­ных приборах. Отклонение измерительного межосевого расстоя­ния проверяют в сопряжении с эталонным червяком на приборах для комплексной двухпрофильной проверки.

Правильность суммарного пятна контакта червячной передачи проверяют по краске на контрольно-обкатных станках или спе­циальных приспособлениях.

Источник

Технологический процесс изготовления червяка (стр. 1 из 22)

Червячная пара — это механическое соединение, состоящее из винтовой резьбы (червяка) и зубчатого колеса. Они широко используются в промышленности, в редукторах, регулировочных системах и блоках управления. Так как оба элемента червячной передачи требуют высокой степени точности и изготавливаются с учетом полного соответствия друг другу, при выходе соединения из строя оно обычно заменяется полностью. При их создании также важно учесть тип соединения и необходимые физические характеристики. Производственная предлагает вам заказать изготовление червячных пар по вашим чертежам. Мы обеспечиваем доступные цены, высокое качество и оперативную доставку по Москве, московской области, а также в другие регионы России.

Разновидности червяков

Винтовая резьба в передаче может иметь различные габариты, различаться по материалу и форме. Эти особенности важно учесть при изготовлении червячных пар. По профилю винтовая резьба может быть

• архимедовой;
• эвольвентной;
• глобоидной;
• rонволютной.

Червяки также делятся на много- и однозаходные, левые и правые. Для изготовления винтовой резьбы используются различные материалы, однако чаще всего эти детали бывают составными. При создании венца важно учесть, что он должен иметь антифрикционные свойства. Одним из наиболее распространенных материалов для его создания является бронза. Для того, чтобы снизить стоимость детали, ее сердечник обычно производят из прочного и более дешевого сплава, например инструментальной стали. Такая технология не ухудшает физических свойств изделия.

Изготовление цилиндрических червячных передач

В цилиндрических червячных передачах наибольшим распространением пользуются следующие виды червяков (ГОСТ 18498 — 73): архимедовы (ZA), эвольвентные (ZI),

конволютные с прямолинейными профилями витка (ZN1), конволютные с прямолинейными профилями впадин (ZN2), конволютные с прямолинейным нормальным профилем витка (ZN3) и образованные конусом (ZK1) и (ZK2).

В последние годы находят применение передачи с червяками, витки которых в нормальном сечении имеют профили в форме дуги окружности — цилиндрические червяки, образованные тором (ZT1).

Геометрия каждого из этих видов червяков связана со своими технологическими методами.

Нарезание витков цилиндрических червяков в зависимости от масштаба производства и твердости может производиться различными способами. В единичном и мелкосерийном производстве червяки, не подвергаемые термической обработке или термически обработанные до твердости НRСэ 38, нарезают профильными резцами, дисковыми или пальцевыми фрезами, а при серийном и массовом производстве — вихревым способом или пластическим деформированием. Для червяков, закален­ных до твердости НRСэ 51 и более, финишной операцией обработки рабочих поверхностей витков является шлифование.

Главной технологической особенностью геометрии цилиндрических червячных передач, отличающей их от передач других видов, является то, что производящие поверхности (производящий червяк) инструмента при нарезании зубьев червячного колеса методом обката должны совпадать или определенным образом незначительно отличаться от рабочих поверхностей самого червяка. В качестве такого инструмента обычно применяются червячные фрезы, представляющие собой цилиндрический червяк, витки которого пересекаются винтовыми канавками для образования режущих граней, а боковые поверхности и поверхности вершин имеют затылки для образования задних углов резания. Режущие кромки фрезы должны при этом лежать на воображаемой поверхности червяка требуемого вида.

Сами же по себе червяки и червячные колеса до образования элементов зацепления являются телами вращения и при их изготовлении используются обычные методы обработки.

Обработка витков цилиндрических червяков

Нарезание цилиндрических червяков профильными резцами

На токарных станках

Архимедов червяк ZА имеет прямолинейный профиль витка в осевом сечении АА (рис. 3.4) и криволинейный профиль в нормальном сечении. Торцовое сечение витка — архимедова спираль. Эвольвентный червяк Z1 имеет прямолинейный профиль витка в сечении плоскостью, касательной к основному цилиндру, и криволинейный профиль в нормальном сечении; торцовое сечение — эвольвента. Виток конволютного червяка ZN1 имеет прямолинейный профиль в сечении ВВ,

перпендикулярном витку, виток червяка ZN2 — в сечении ББ
,
перпендикулярном впадине, а виток червяка ZN3 — в сечениях ГГ
,
перпендикулярных линиям витка. Все конволютные червяки имеют в осевом сечении АА криволинейный профиль витка, а в торцовом сечении — удлиненную или укороченную эвольвенту.

Рис. 3.4. Сечения цилиндрических червяков: АА — осевое, ББ – сечение, нормальное впадине; ВВ — сечение, нормальное витку; ГГ —

сечение, нормальное линиям витка

Наиболее технологичны червяки ZА, обработка которых на токарном станке практически ничем не отличается от обработки винтов с трапецеидальной резьбой. Резец устанавливают так, чтобы его режущие кромки лежали в осевой плоскости червяка. Установка двустороннего резца с прямолинейным профилем показана на рис. 3.5. Этот способ нарезания витка может быть рекомендован только для червяков с малым углом подъема линии витка вследствие различия условий резания по левой и правой сторонам. Для чистового нарезания червяков ZА с углом подъема линии витка до 10° рекомендуется раздельная обработка левой и правой сторон витка односторонними резцами.

Установка односторонних резцов показана на рис. 3.6. При нарезании витков червяка односторонним резцом возможна поочередная обработка обеих сторон впадины одним резцом путем разворота червяка.

Рис. 3.5. Схема установки двустороннего резца при нарезании червяка ZА

Рис. 3.6. Схема установки односторонних резцов при нарезании червяка ZА

Схема установки резца при нарезании червяков типа ZN1 и ZN2 показана на рис. 3.7, 3.8.

Конволютные червяки (ZN1 и ZN2) начисто нарезаются одним или двумя резцами с прямолинейными режущими кромками, располагаемыми для червяка ZN1 (рис. 3.7) в нормальном сечении витка и для червяка ZN2 (рис. 3.8) в нормальном сечении впадины. Углы профиля витка anT и в нормальном сечении впадины anS согласно ГОСТ 19036 – 73 принимаются одинаковыми, равными 20°.

Установка резца для нарезания витка червяка ZN3 с прямолинейным профилем в сечении, нормальном профилю, та же, что для нарезания витков червяка ZN2.

Рис. 3.7. Схема установки резцов для нарезания витка червяка ZN1 (с прямолиней-ным профилем в нормаль-ном по витку сечении)

Рис. 3.8. Схема установки двустороннего резца для нарезания витка червяка ZN2 (с прямолинейным профилем в нормальном по впадине сечении)

При нарезании эвольвентного червяка ZI резцы, имеющие прямолинейный профиль, устанавливаются так, чтобы горизонтальная плоскость, проходящая через режущую кромку, была касательной к основному цилиндру. Установка резцов при нарезании эвольвентных червяков показана на рис. 3.9, 3.10.

Рис. 3.9. Схема установки резцов для нарезания правого червяка ZI

Рис. 3.10. Схема установки резцов для нарезания левого червякаZI

Нарезание цилиндрических червяков методом фрезерования

Фрезерование производится на резьбофрезерных, зубофрезерных или специальных станках для фрезерования червяков. В качестве инструмента применяются дисковые или пальцевые фрезы. Фрезерование является более производительной операцией, чем нарезание резцами.

Дисковые фрезы для предварительного нарезания червяков всех типов выполняются с трапецеидальным профилем. Для чистового фрезерования или под шлифование витков каждому типоразмеру червяка должна соответствовать специальная фреза с криволинейными режущими кромками.

Нарезание червяков дисковыми фрезами в основном применяют для чернового фрезерования витков червяка, червяков не точнее 9-й степени точности.

В случае использования дисковые фрезы с прямолинейными режущими кромками и расположением оси фрезы под углом g (рис. 3.11) оси червяка, начисто могут фрезероваться только червяки типа ZK1, у которых образующие винтовых поверхностей не являются прямыми линиями.

Рис. 3.11. Схема установки дисковой фрезы при нарезании цилиндричес-ких червяков

Для облегчения производства червяков ZI и ZN допускается использовать фрезы, имеющие прямолинейный профиль при условии, что получаемая погрешность профиля червяка будет меньше допуска, оставляемого на чистовую обработку.

Методом фрезерования обрабатываются предварительно витки червяков с вогнутыми профилями типа ZT1 (цилиндрические, образованные тором червяки, ось которых скрещивается с осью производящего тора под углом, равным делительному углу подъема витка червяка), ZT2 (цилиндрические, образованные тором, ось которых скрещивается с осью производящего тора под углом, при котором одно из плоских сечений главной поверхности червяка является дугой окружности, совпадающей с образующей производящего тора).

В качестве инструмента используется дисковая фреза с горообразной поверхностью.

Пальцевые фрезы используются для фрезерования витков крупных червяков, когда отсутствует возможность использования какого-либо другого инструмента.

Зуботочение обкаточными резцами (вихревое нарезание витков)

Этот метод заключается в нарезании червяков точением с непрерывной обкаткой. В качестве инструмента применяется прямозубое или косозубое эвольвентное режущее колесо (напоминающее зуборезный долбяк). Между вращением червяка и резца осуществляется принудительная кинематическая связь. Подача при резании происходит за счет осевого перемещения заготовки червяка (или суппорта с резцом) с синхронным дополнительным вращением резца (рис. 3.12). Нарезание червяков методом зуботочения может производиться на специальных станках (модель ЕЗ-10А) или зубофрезерных при наличии тангенциальной подачи суппорта. В зависимости от геометрии и заточки резца, а также от взаимного расположения червяка и резца могут обрабатываться червяки с различной геометрией (архимедовы, конволютные, эвольвентные).

Рис. 3.12. Нарезание червяка методом зуботочения

Для червяков, подвергаемых термической обработке, нарезание является предварительной операцией, выполняемой с припуском под шлифование.

Накатывание витков червяка.

Накатывание — наиболее производительный и наименее материалоем-кий способ обработки. Накатывание производят на роликовых накатных станках (станах). Червяки с m Читайте также:

После шлифования быстроходные червяки подвергаются притирке с абразивом на специальных станках, работающих притирами, в виде червячных колес, изготовленных из дерева.

В зависимости от требуемой степени точности применяют следующие методы обработки червяков. Червяки 6 — й и 7 — й степени точности обычно проходят цементацию и закалку или только закалку. Боковые поверхности червяков обязательно шлифуют и полируют. Червяки окончательно обрабатывают по 8 — й и 9 — й степени точности на токарных станках и там же отполировывают.

Для уточнения требуемых Вам характеристик и получения опросного листа, свяжитесь с нашей службой сбыта по телефонам
8-937-858-01-05 или по электронной почте Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..
См. также:

• Каталог кранов.
• Кран-балки: производственный каталог.
• Мостовые краны: производственный каталог.
• Козловые краны краны: производственный каталог.
• Консольные краны: производственный каталог.
• Каталог систем электрификации.
• официальное представительство кранового завода в Уфе.

Порядок работы

1. Принимаем заявку

Вы отправляете заказ любым удобным способом, а также предоставляете чертежи или примеры изделий. Наши менеджеры свяжутся с вами для уточнения деталей работы.

2. Изготавливаем детали

Выполняем заказ в оговоренные сроки и в установленном объеме.

3. Проводим проверки

Проверяем готовую партию на предмет наличия брака.

4. Доставка на объект

Отправляем вам готовые изделия ближайшим доступным транспортом.

Источник