Принципы конструирования долбяка

Долбяк можно рассматривать как совокупность бесконечно большого количества элементарных зубчатых колес с положительным, нулевым и отрицательным смещением исходного контура рейки и бесконечно малой толщиной обода (рис.43).

Для расчета долбяка принимается определенное сечение АА, отстоящее от переднего торца на расстоянии α. В этом сечении профиль зубьев соответствует стандартной рейке и совпадает с размерами зубчатого колеса:

- шаг по делительной окружности ;

- диаметр основной окружности (D_t - диаметр делительной окружности);

- толщина зуба .

Это сечение называется исходным.

Передний торец отстоит от исходного сечения на величину α, из-за наличия угла α_в он смещен на величину +х, то есть имеет место высотная коррекция: в этом сечении долбяк будет коррегированным колесом.

Величина смещения:

x = ξ × m,

где ξ - коэффициент смещения.

Их треугольника ∆ABC можно определить расстояние переднего торца до исходного контура:

α = (ξ × m) / tg α_В .

Это расстояние называется исходным расстоянием.

Расчет долбяка состоит в определении его размеров по передней поверхности в зависимости от размеров исходного контура, геометрии долбяка и исходного расстояния.

Толщина зуба долбяка по делительному цилиндру в плоскости передней поверхности:

.

Или, подставляя известные значения:

.

При определении диаметра делительной окружности следует учитывать: чем он меньше, тем более жестче долбяк и точнее обрабатываемые колеса.

Максимальный коэффициент смещения ξ_max можно определить, зная минимальную допустимую толщину Se` зуба долбяка по окружности выступов. Эта величина определяет стойкость долбяка и принимается из справочных данных в зависимости от модуля и числа зубьев долбяка.

По мере затупления долбяк перетачивается по передней грани. Максимально допустимое уменьшение длины зуба после переточек:

B = d – ε_min×m/tgα_B,

где ξ_min - минимальный коэффициент смещения, выбираемый из справочных данных в зависимости от особенностей работы данного долбяка.

Остальные параметры долбяка при его конструировании определяются на основе руководящих и справочных материалов, содержащихся в пособиях по расчету.

У долбяка помимо высотной имеется и угловая коррекция. В связи с наличием переднего и заднего углов долбяка, режущие кромки его зубьев будут представлять собой пространственные кривые, отличные от эвольвенты. Из-за этого в профиль зуба нарезаемого зубчатого колеса будут вноситься искажения. Для уменьшения их необходимо изменить профильный угол долбяка.

На рисунке (рис.44) видно, что:

tgα₀ = l/h_n = l/(h – ),

а из ∆BCD и ∆АCD:

BC = CD×tgα_в = h×tgγ_в×tgα_в,

поэтому:

tgα₀ = tgα_d/(1 – tgγ_в×tgα_в).

Таким образом профильный угол долбяка должен быть несколько больше стандартного угла 20°.