Геликоидальный винт зубчатого зацепления

 

ГЕЛИКОИДАЛЬНЫЙ ВИНТ ЗУБЧА-. .ТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ, содержащий цилиндрический вал диаметром 0 , разделенный канавкой на два участка с резьбой противоположного направления с шагом Р и соотношением 1/8 и Pi 3/8 , глубиной Т и соотношением , отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления винта , сохраняя при этом его высокие механические характеристики, канав-ка вьтолнена глубиной по меньшей мере равной 1/2 Т и шириной по меньшей мере равной 0,15. (Я эо о эо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) | о (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ6:..

И ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3340150/25-08 (22) 24.09.81 (33) РК (46) 15.07.85. Бюл. В 26 (7 2) Юбер А. Перр оден (FR) (71) Зкипман Отомобиль Маршаль

С.А. (FR) (53) 621.941.2;621.99(088.8) (56) 1. Патент Франции У 2.372.998, кл. Р 16 Н 55/22, 12.12.80. (54) (57) ГЕЛИКОИДАЛЬНЫЙ ВИНТ ЗУБЧА,ТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ, содержащий цнлинд- рический вал диаметром ф, разделенный канавкой на два участка с резьбой противоположного направления с шагом Р и соотношением

1/8 ф

1168088

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к моторедук торам стеклоочистителя, и касается геликоидального винта зубчатой передачи, состоящего из двух отрез- 5 ков с резьбой противоположного направления.

Известно устройство зубчатой передачи, включающее в себя неподвиж— ные относительно друг друга ведущий вал и ведомый вал, причем один из валов имеет два червяка с резьбой алгебраически различного шага и связан с другим валом посредством двух различных кинематических дорожек зубчатой передачи, каждая из которых включает в себя один из двух упомянутых червяков. Валы, имеющие два смежных отрезка с геликоидальной резьбой, направленной в протиповоложные стороны, нарезают на токарном станке и, поскольку не— обходимая для винта зубчатой передачи глубина резьбы значительна, осуществляют нарезание несколькими последовательными проходами режущего инструмента токарного станка.

У такого винта зубчатой передачи внешний диаметр определяется, с одной стороны глубиной резьбы, необ- ЗО ходимой для хорошего сцепления со связанными с винтом шестернями, с другой стороны, диаметром части, расположенной по соседству с осью„ который определяется величиной пере- д даваемого усилия. Длина отрезков вин-. та, подлежащих нарезке на исходном цилиндрическом валу, определяется необходимостью обеспечить хорошее сцепление между резьбой винта и свя- 46 занными с ним шестернями, но, поскольку трансмиссия между входным и выходным валами осуществляется при помощи двух различных кинемати- ческих дорожек, одна из кинемати- 45 чеаких дорожек включает в себя промежуточную шестерню относительно большого диаметра, причем диаметр этой промежуточной шестерни тем больше, чем больше расстояние 50 между двумя отрезками геликоидального винта с противоположно направленной резьбой на цилиндрическом валу, из которого изготавливается винт. Из этого следует, что для 55 уменьшения размеров передачи, в которой применяется такой геликоидаль.ный винт, предпочтительно максималь5 но приблизить друг к другу два отрезка винта, несомых одним валом.

Также известно, что при нарезании резьбы геликоидального винта на токарном станке геликоидальный винт находится в постоянном вращении, а режущий инструмент станка осушествляет последовательные проходы для получения резьбы желаемой глубины.

В случае глубокой резьбы -приходится делать больше проходов и в начале каждого прохода резец подводится снаружи в направлении к оси обрабатываемого вала. При подводке резца следует избегать ударов его об обрабатываемый вал какой-либо частью, кроме режущей кромки. Для уменьшения риска вреза резца увеличивают задний угол резца. Но посколь— ку передний угол резца определяется скоростью резания, природой обрабатываемого материала и характеристиками резца, а угол режущей кромки резца должен быть возможно большим во избежание черезмерного уменьшения прочности, задний угол резца не может изменяться в широких пределах и имеет всегда о величину порядка 6 . Таким образом, во избежа;-.ие вреза резца управляют его перемещением в зависимости от вращения обрабатываемого вала так, чтобы резец описывал относительно вала траекторию в форме левой кривой. В плоскости, перпендикулярной оси обрабатываемого вала, эта левая кривая имеет проекцию в форме спиральной дуги, а в плоскости, проходящей через ось обрабатываемого вала, она имеет проекцию, образую-, щую сегмент кривой, концы которого определяют хорду, образующую острый угол с осью обрабатываемого вала. Таким образом, подводка резца осуществляется путем перемещения резца в направлении оси обрабатываемого вала (и в направлении хода резьбы) при одновременном его приближении к оси обрабатываемого вала. Подводка должна осуществляться тем более осторожно, чем ближе резец к оси обрабатываемого вала, т.е. когда траектория подводки определяется для последней фазы нарезания резьбы. Другими словами, траектория подводки резца одинакова для всех проходов,но определяется она в зависимости от последнего прохода.

1168088

Известен геликоидальный, винт зубчатого зацепления, содержащий два разделенных канавкой участка с резьбой противоположного направления с шагом на цилиндрическом ва- 5 лу диаметром ф и соотношением шага 1/8 ф Р < 3/8 Р глубиной Т с соотношением 1/8 Т- 3/8ф (1).

Как указывалось выше, для зубчатой передачи желательно максимально 10 сблизить смежные концы двух отрез-.. ков с резьбой противоположного направления, образующих геликоидальный винт зубчатой передачи. Если после нарезания резьбы на первом отрез в 15 ке винта начинают нареэание резьбы на втором отрезке так, чтобы два смежных конца обоих отрезков быпи расположены в одной плоскости, пер.пендикулярной оси обрабатываемого 2О вала, оказывается, что при перемещении к второму отрезку резец встречает на своем пути ранее нарезанную

-резьбу на первом отрезке, в результате чего он подвергается ударам, 25 быстро выводящим его из строя. Во избежание этого можно отдалить друг от друга соседние концы двух смежных отрезков геликоидального винта, но тогда размеры зубчатой передачи, в которой используется этот винт, и, следовательно, себестоимость всего устройства зубчатой передачи увеличиваются. Таким образом, если желают уменьшить себестоимость, уменьшая размеры зубчатой передачи, быстро выводят из строя резец и увеличивают стоимость изготовления, в то время как конструкция токарно-; го станка выбирается с .тем, чтобы уменьшить эту стоимость, если

l же избегают увеличения стоимости изготовления, обеспечивая продолжительный срок службы режущего инструмента, увеличиваются размеры пе- 4> редачи и, следовательно, стоимость материала, идущего на ее изготов ление.

Целью изобретения является упрощение изготовления винта при 50 сохранении его высоких механических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в геликоидальном винте зубчатого зацепления, содержащем цилиндрический вал диаметром ф разделенный канавкой на два участка с резьбой пр.отивоположного направления с шагом Р и соотношением

1/8 P - Р - 3/8 ), глубиной Т и соотношением 1/8 ф < Т 3/8 ф канавка выполнена глубиной по меньшей мере равной 1/2 Т и шириной по меньшей мере равной 0,15 Р, В соответствии с изобретением предусматривается разделение винта двумя отрезками с геликоидальной резьбой противоположных направлений при помощи канавки, выполняемой на обрабатываемом валу до начала операции нарезания резьбы на двух отрезках. Таким образом, траектории подводки режущего инструмента для обработки первого и второго отрезков попадают в эту канавку и режущий инструмент не ударяется о резьбу на первом отрезке при подводке для нарезания резьбы на втором отрезке. Кроме того, в зависимости от избранной траектории подводки резца ширина канавки может быть относительно небольшой, что позволяет сблизить два отрезка винта больше, чем когда добавляют на концах мертвые зоны, необходимые для подводки резца при нареэании резьбы на каждом иэ отрезков.

Наконец, глубина канавки может быть меньше глубины резьбы: достаточно, чтобы через эту канавку проходили траектории подводки инструмента для нарезания резьбы на обоих отрезках; это позволяет улучшить прочность вала на участке между двумя отрезками с резьбой. Таким образом, изобретение одновременно дает. возможность избежать увеличения стоимости изготовления, способствуя увеличению срока службы режущего инструмента, и избежать увеличения стоимости материала, способствуя сближению двух отрезков с резьбой, выполняемых на одном и том же валу.

Винт изготавливается за несколь-, ко проходов режущего инструмента, подводка которого в начале прохода осуществляется в зоне, находящейся между двумя отрезками. До начала операции нарезания резьбы на участке, разделяющем два отрезка, выполняется канавка, глубина которой равна по меньшей мере половине глубины резьбы, а ширина равна по меньшей мере 0,15 Р, причем Р

1168088

Сос.тавитель В.Золотов

Редактор М.Циткина. Техред Т.Маточка Корректор E.Ðîøêî

Заказ 4449/56

Тираж 1086 Подги"..íîå

ВНИИПИ Государстненного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 самый большой осевой mar двух отрезкон винта.

Канавка предпочтительно имеет профиль прямого треугольного сечения или сечения н форме дуги. Шаг противоположно направленной резьбы на двух отрезках одинаков, а канавка симметрична относительно плоскости симметрии обоих отрезков винта.

На обоих отрезках винта имеется несколько витков резьбы, причем количество витков одинаково на каждом отрезке. Ширина канавки меньше двойного осевого шага резьбы, одинакового для обоих отрезков. Осевой шаг > удовлетворяет уравнению

/8 < Р Зф/8, где p — внешний диаметр обрабатываемого цилиндрического нала. Резьба на обоих отрезках винта имеет глубину Т которая удовлетворяет уравнению

)/8 сс Т с Зф/8, где 13 имеет указанное значение.

На чертеже предс",àâëåí геликои25 . дальный винт зубчатой передачи, общий вид.

Предлагаемый винт изготавливают из цилиндрического вала 1, имеющего диаметр, например, 8 мм. Геликоидальный винт состоит из двух отрезков 2 и 3, причем отрезок 2 имеет левую резьбу, а отрезок 3 — правую резьбу. Каждый из отрезков 2 и 3 образован двумя нитками, шаг

35 каждой нитки равен, например, 5,2 мм.

Осевой шаг, т.е. расстояние между двумя последовательными лопастями на образующей, равен, следовательно, 2,6 мм. Два отрезка 2 и 3 отделены один от другого канавкой 4, поперечное сечение которой имеет приблизительно профиль дуги окружности.

Срединная плоскость канавки 4,представленная иа чертеже штрих-пунк- 45 тирной линией 5, является плоскостью симметрии как самой канавки 4, так и обоих отрезков 2 и 3 геликоидального винта.

Глубина канавка 4 н плоскости 5 составляет, например, 1,2 мм, а ширина ее, измеренная параллельно оси нала 1, равна 4 мм. Глубина резьбы, нарезанной на отрезках 2 и 3, составляет 1,8 мм.

Обработка вала 1 осуществляется на многошпиндельном токарном станке н следующей последовательности: выполняют канавку 4, затем последовательными проходами режущего инструмента выполняют резьбу на отрезке 2 и, наконец, последовательными проходами режущего инструмента выполняют резьбу на отрезке 3.

Вал 1 изготовлен дз полутнердой стали, резец представляет собой резец иэ твердого сплава, угол резания

G которого ранен 6, задний угол так-о же ранен 6 . В процессе обработки нал 1 приводится н постоянное вращение, Траектория подводки,.езца от внешнегo диаметра до внутреннего диаметра резьбы представляет собой левую криную, проекция которой на плоскост>;, перпендикулярную оси пала 1, иь =oò форму спирали, идущей на 24G ., а проекцип на плос— кость, проходящую через ось, пр едста>эляет ссбой дугу, имеющую проекцию на ось длиной 3,5 мм, При соблюдении укаэанных условий нарезание резьбы на отрезках 2 и 3 происходит беэ yqapoa режущего инструмента о резьбу на отрезке 2 во время его подведения для -нарезки резьбы на отрезке 3. Таким образом, получено снижение стоимости производства, поскольку деталь иэготанливается экономичным способом на многошпиндельном токарном станке беэ повреждения режущего инструмента. Кроме того, малая ширина канавки 4 дает возможность уменьшить размеры всего узла из отрезкон 2 и 3 и, следовательно, уменьшить размеры всего устройства, н котором используется вал 1 после на резания на нем резьбы.