A. Đầu dao phay côn răng cong kẹp cơ khí
4.2. ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC PROFILE DỤNG CỤ CẮT ĐẾN SỰ ĂN KHỚP CỦA CẶP BÁNH RĂNG CÔN XOẮN
SỰ ĂN KHỚP CỦA CẶP BÁNH RĂNG CÔN XOẮN
Nguyên lý làm việc của máy cắt bánh răng côn răng cong là đảm bảo sự ăn khớp không có khe hở giữa đầu dao và bánh răng được gia công trong quá trình cắt, răng cắt của đầu dao là răng của bánh dẹt sinh. Khi đầu dao đi vào rãnh của bánh răng gia công răng cắt bắt đầu tạo hình profile răng của bánh răng gia công và bánh răng gia công cần cung cấp các chuyển động sao cho quá trình cắt như là quá trình bao hình của cặp bánh răng ăn khớp không có khe hở.
Bánh dẹt sinh tưởng tượng nói chung là bánh răng côn có góc côn (90- δ) thay cho bánh dẹt sinh sẽ đơn giản hóa được kết cấu máy cắt bánh răng côn xoắn nhưng tăng sai số ăn khớp của bánh răng gia công.Một trong yếu tố cơ bản để xác định sự ăn khớp đúng của cặp bánh răng côn là góc ăn khớp và góc xoắn trên côn chia của những bề mặt tiếp xúc bằng nhau.Đỉnh răng đầu dao là răng của bánh dẹt sinh (thay thế) nằm trên mặt phẳng vuông góc với trục quay giá lắc lư. Đường sinh của côn lăn (chia) bánh răng gia công nằm nghiêng với mặt phẳng này một góc bằng góc chân răng (δ).Bởi vậy các góc ăn khớp trên côn lăn của bánh răng không bằng nhau.Nếu lưỡi cắt của răng cắt trong và răng cát ngoài nghiêng một góc như nhau với đường sinh của côn
răng sẽ giảm góc ăn khớp.Lưỡi cắt của răng cắt ngoài gia công mặt lõm răng sẽ tăng góc ăn khớp.Sự ăn khớp được thực hiên ở hai mặt răng khác nhau mặt lồi và mặt lõm của bánh răng cho nên côn chia được tạo nên bởi các góc ăn khớp khác nhau chính nó gây nên hiện tượng ăn khớp không đúng.Để có được góc ăn khớp ở côn lăn của 2 bề mặt tiếp xúc thì góc nghiêng của lưỡi cắt với trục đầu dao hiển nhiên phải làm khác nhau.Sự khác nhau của góc ăn khóp được xác định theo sơ đồ (hình 4.1)
Hình 4.1. sơ đồ xác định số hiệu điều chỉnh 1: Đầu dao ; 2: Bánh răng
Trên sơ đồ (hình 4.1) biểu diễn bánh răng cần cắt và đầu dao ở tiết diện trung bình của báng răng ,thể hiện trên 3 mặt phẳng vuông góc,chứatrục và tiếp xúc với mặt côn trong
Từ tam giác vuông O1OM trong mặt phẳng tiếp xúc côn trong ta có. SinΨ =
MOM OM
1
O1M = SinOMψ ; OM = A O1M = SinAψ
Từ tam giác vuông O1MK trong mặt phẳng pháp tuyến Tg ∆α = M O h 1 hk = A Sin hhk. Ψ ∆αrất nhỏ nên có thể lấy ∆α=tg∆α ∆α = A Sin hhk. Ψ
Từ tam giác vuông OMK trong mặt phẳng chia trục chúng ta xác định được góc chân răng
TgδK = OM hhk = A hhk
Do ∆αrất bé nên lấy ∆α = tg∆α ; ∆α tính bằng radian
∆α = hhk.
ASinΨ SinΨ
Từ tam giác vuông OMK trong mặt phẳng chứa trục ta có góc nghiêng chân răng Tgδ K = OM hhk = A hhk Thay δ K = tg δ K ta có h hk =Aδ K
∆x = hhk.
ASinΨ SinΨ
= (AδK).SinΨ được gọi là hiệu điều chỉnh số hiệu răng dao
Đối với răng ngoài góc ăn khớp nhỏ hơn góc ăn khớp danh nghĩa 1 lượng ∆α. Đối với răng ngoài cắt trong góc ăn khớp lớn hơn góc ăn khớp danh nghĩa 1 lượng ∆α
αH = α−∆α
αH - góc ăn khớp của răng cắt ngoài αB - góc ăn khớp của răng cắt trong α -là góc ăn khớp danh nghĩa
Nếu góc ăn khớp của răng dao ban đầu cho theo tính toán như trên thì giữa các răng có sai số góc ăn khớp rất nhỏ.Để đảm bảoo sự ăn khớp đúng giữa 2 bề mặt răng tiếp xúc không nhất thiết phải có góc ăn khớp theo tính toán mà điều kiện cần thiết nhất là góc này phải bằng nhau.Bởi vậy răng cắt được tiêu chuẩn hóa theo số hiệu dao.thường số hiệu dao để cắt bánh răng chủ động và bị động lấy như nhau (như tổng góc chân răng chia đôi)
Góc phân bốchân răng ( số hiệu dao)
N = 10 α ∆ = Sinψ ψ 2.10 c K δ δ + = Sinψ . 20 c K δ δ + Hoặc N = 10 . Sinψ δk phút
Trong đó ψ : Góc xoắn của bánh răng cắt ở ví trí trung bìn của vành răng
δc : Góc chân răng của bánh chủ động tính bằng phút δK : Góc chân răng của bánh bị đọng tính bằng phút
Cách tính toán điều chỉnh góc ăn khớp chỉ sử dụng cho dầu dao cắt bánh răng côn xoắn răng cung tròn (Hệ Gleason) theo phương pháp bao hình
Góc profile răng cắt ( hình 4.2) Góc profile danh nghĩa của răng dao cắt tinh trùng với góc ăn khớp của cặp bánh răng trong tiết diện pháp tuyến. nhưng góc profile thực của lưỡi cắt trong và lưỡi cắt ngoài đều khác với góc ăn khớp danh nghĩa
.
α
α′
Hình 4.2. hình dáng và kích thước răng dao 1- lưỡi cắt
Số hiệu dao được tiêu chuẩn hóa theo dãy số 0 ; 1 2 1 ; 3 2 1…đến 20 2 1
Để chọn số hiệu dao tiêu chuẩn, trước hết tính theo lý thuyết, làm tròn kết quả và chọn số hiệu tiêu chuẩn gần nhất sau đó xác định lại góc xoắn thực của bánh răng
sinΨ = 10N/ δ K
Sự khác nhau của góc profile lưỡi cắt trong và lưỡi cắt ngoài xác định bằng cách nhân số hiệu dao với 10 phút để tìm ∆α ( Ví dụ : Trong trường hợp góc ăn khớp của bánh răng là 20othì góc profile của lưỡi cắt trong
α = 20 o + 1o30′ = 21 o 30 ′ góc profile của lưỡi cắt ngoài
α = 20 o − 1o30′ = 18 o 25′