Способ формообразования эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ЭПИЦИКЛОИДНЫХ КОЛЕС ВНЕЦЕНТРОИДНОГО ЦЕВОЧНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Автор Янкевич Елена Николаевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(56) ЯНКЕВИЧ Н.Г. и др. Современные методы проектирования машин. Республиканский межведомственный сборник научных трудов. - Минск УП Технопринт, 2004. - Вып. 2. - Т. 5. - С. 95-100. ШАННИКОВ В.М. Планетарные редукторы с внецентроидным зацеплением. Москва Машгиз, 1948. - С. 131-138.1096 1, 1996.860956, 1981.1585577 1, 1990.4020504 1, 1992.(57) Способ формообразования эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления, включающий предварительное профилирование, термическую обработку и чистовое шлифование эпициклоидного колеса, причем предварительное профилирование осуществляют шлифовальным абразивным инструментом, имеющим профиль, копирующий профиль впадины между двумя вершинами эпитрохоиды, и полученным в результате правки правящим роликом с радиусом , выбранным из диапазона 3 3 12 0,05 ммц ,2 2 где- радиус цевочного колеса (мм)- количество зубьев эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления ц - радиус цевки (мм)- коэффициент укорочения эпитрохоиды, определяемый из уравнения(1)/,где- расстояние от центра масс эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления до оси вращения входного вала (мм). Изобретение относится к области формообразующих технологий металлов и может быть использовано при изготовлении эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления. 13298 1 2010.06.30 Известен способ формообразования эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления, который включает в себя следующие стадии предварительную обработку зубодолблением, термическую обработку и чистовое шлифование Янкевич Н.Г. Формообразование зубьев сателлита циклоидного цевочного зацепления / Н.Г.Янкевич, В.Г.Дяткович // Современные методы проектирования машин. Вып. 2. В 7 т. / БНТУ - Мн БНТУ,2004. - Т. 5. - С. 96-98. Обработка эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления зубодолблением требует использования специальных приспособлений. Предложено приспособление для вертикально-долбежного станка, которое позволяет сообщить заготовке движение относительно режущего инструмента (долбяка), подобное движению, которое совершает эпициклоидное колесо (сателлит) относительно цевки, обеспечивая тем самым образование нужного профиля зубцов методом обкатки относительно долбяка Шанников В.М. Планетарные редукторы с внецентроидным зацеплением / В.М. Шанников - Москва Машгиз, 1948. - С. 138-141. Недостатком данного устройства является то, что в нем не предусмотрена возможность переналадки для изготовления сателлитов циклоидного цевочного зацепления иного типоразмера. Для того чтобы обеспечить возможность переналадки для производства сателлитов с различными параметрами, это устройство было дополнено двумя муфтами Ольдгема 2199420,23 1/02, опубл. 27.02.2003. Недостатками данного способа являются необходимость наличия зубодолбежного станка и использование сложной кинематической цепи в ходе предварительного формообразования эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления. При этом погрешности исполнения передаточных механизмов, используемых в устройствах, приводят к снижению точности изготовления эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления. Известен способ формообразования эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления, который включает в себя следующие этапы предварительную обработку зубофрезерованием, термическую обработку и чистовое шлифование. Он предусматривает использование приспособлений, содержащих механизм обката заготовки нарезаемого колеса относительно режущего инструмента Янкевич Н.Г. Формообразование зубьев сателлита циклоидного цевочного зацепления / Н.Г.Янкевич, В.Г.Дяткович // Современные методы проектирования машин. Вып. 2. В 7 т. / БНТУ - Мн БНТУ, 2004. - Т. 5 - С. 98-99. Недостатками данного способа являются необходимость наличия зубофрезерного станка и использование сложной кинематической цепи в ходе предварительного формообразования эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления. Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является способ формообразования эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления, который включает в себя следующие этапы предварительную обработку зубофрезерованием,термическую обработку и чистовое шлифование. Способ предусматривает предварительное проектирование и изготовление червячной фрезы для нарезания колес с профилем внецентроидного циклоидального зацепления Шанников В.М. Планетарные редукторы с внецентроидным зацеплением / В.М.Шанников - Москва Машгиз, 1948. - С. 131-138. Недостатком данного способа является необходимость проектирования и изготовления сложнопрофильного инструмента (фрезы) и наличия, кроме шлифовального, фрезерного станка. Задачей настоящего изобретения является увеличение точности изготовления эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления при одновременном сокращении материальных затрат. 13298 1 2010.06.30 Решение поставленной задачи достигается в способе формообразования эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления, включающем предварительное профилирование, термическую обработку и чистовое шлифование эпициклоидного колеса,причем предварительное профилирование осуществляют шлифовальным абразивным инструментом, имеющим профиль, копирующий профиль впадины между двумя вершинами эпитрохоиды, и полученным в результате правки правящим роликом с радиусом , выбранным из диапазона 0,05 мм где- радиус цевочного колеса (мм)- количество зубьев эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления ц - радиус цевки (мм)- коэффициент укорочения эпитрохоиды, определяемый из уравнения(1)/,где- расстояние от центра масс эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления до оси вращения входного вала (мм). Изобретение предназначено для получения профиля эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления, задаваемого кривой-эпитрохоидой. Отличие заявляемого изобретения заключается в том, что при его реализации предварительное профилирование осуществляется путем последовательного снятия припусков (из впадины между двумя зубьями обрабатываемого колеса) с использованием специального шлифовального абразивного инструмента. Для того чтобы осуществить описанную операцию, необходимо предварительно выполнить правку рабочей поверхности абразивного инструмента таким образом, чтобы ее профиль копировал эпитрохоидный профиль впадины между двумя зубьями обрабатываемого колеса. Операция правки абразивного инструмента на требуемый профиль технически осуществима только в случае, если радиус правящего ролика находится в диапазоне, определяемом соотношением (1). Для уменьшения времени правки и снижения износа роликов рекомендуется использовать ролик с максимально возможным радиусом. Таким образом, ввиду того что формообразование эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления по предложенному методу не требует наличия зубодолбежных и зубофрезерных станков, снижаются материальные затраты на оборудование. В то же время данный метод характеризуется значительно более простой кинематической цепью,реализующей формообразующее движение, что при выборе правящего ролика по соотношению (1) позволяет повысить точность формообразования эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления. Пример реализации способа Проведено исследование для эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления (сателлита) планетарного цевочного редуктора МПЦЦ 82-25, выпускаемого НИЦ с ОП ГНУ Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, которое имеет следующие параметры радиус цевочного колеса 53,5 мм количество зубьев 25 расстояние от центра масс эпициклоидного колеса внецентроидного цевочного зацепления до оси вращения входного вала 1,5 мм коэффициент укорочения эпитрохоиды 0,72897 радиус цевки ц 4 мм. 3 13298 1 2010.06.30 Из соотношения (1) получаем, что максимальный радиус правящего ролика составляет 2,782 мм. Однако ввиду того, что технически не всегда возможно изготовить правящий ролик с радиусом, равным правой границе диапазона (1) с точностью до сотых, рекомендуется ограничиваться порядком точности до 0,1. При этом, во избежание больших погрешностей при изготовлении эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления,нельзя, чтобы радиус ролика выходил из указанного диапазона. С учетом этого получаем,что при производстве эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления с указанными параметрами следует использовать правящий ролик с радиусом 2,7 мм. Увеличение же радиуса правящего ролика даже до 2,8 мм приводит к появлению значительных погрешностей. Способ позволяет выполнять формообразование эпициклоидных колес внецентроидного цевочного зацепления с более высокой точностью и при меньших материальных затратах. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4