Конических поверхностей

На рис. 14, а, б показаны соответственно цилиндрическая и коническая зубчатые передачи. Для передачи вращательного движения между валами, геометрические оси которых скрещиваются, применяют зубчатые передачи с гипербо-лоидными колесами. На рис. 15, а показаны находящиеся в контакте два линейных гиперболоида вращения, межосевой угол которых равен 2. Если центральные (горловые) участки этих гиперболоидов заменить цилиндрами и на их поверхности нарезать спиральные зубья, то получатся винтовые зубчатые колеса (рис. 15, б). Зубья гипоидных колес (рис. 15, в) нарезают на конических поверхностях, которыми, как правило, заменяют участки гиперболоидов, наиболее удаленные от горлового сечения.

3. Зубчатые передачи можно рассматривать как видоизменение фрикционных передач, при котором на цилиндрических или конических поверхностях фрикционных колес стали делать зубья с расчетом, чтобы зубья одного колеса входили в промежутки (впадины) между зубьями другого. Если такое зубчатое колесо привести во вращение, то оно, цепляясь за зубья второго, приводит его также во вращение. В такой передаче вращательного движения передаточное отношение между двумя зубчатыми колесами остается постоянным при любом изменении угловой скорости одного из них.

Конические соединения с натягом применяют для закрепления деталей на концах валов (рис. 3.15). На конических поверхностях с большей точностью обеспечивается контактное давление, которое создается в результате затяжки гайки. В отличие от цилиндрического это соединение легко монтируется и демонтируется без применения специального оборудования (например, прессов). Это обеспечивает получение большого числа повторных сборок. Благодаря этим достоинствам область применения конических соединений расширяется за счет соединений с цилиндрическими поверхностями.

Осевая сила, приложенная к пружинам, вызывает на конических поверхностях большие давления, которые заставляют наружные кольца рас-

Под действием осевой нагрузки> на конических поверхностях колец N возникают силы, распределенные по окружности кольца. На рис. 388 эти силы на одной конической поверхности условно сведены в точку на меридиональном сечении пружины.

Наружное кольцо растягивается распределенными силами s радиальными составляющими сил q, действующих на нижней и верхней конических поверхностях.

Удельное давление на конических поверхностях

X. Диаметры на конических поверхностях

Синхронизаторы коробок передач выполняются двух типов: предельного давления и с блокировкой (инерционный). Синхронизатор предельного давления (фиг. 51, а) при сильном нажатии на рычаг управления, когда боковая сила превзойдёт заклинивающее действие фиксаторов, не предохраняет от ударного соединения зубцов муфты, так как в этом случае соединение зубцов произойдёт раньше, чем сила трения, возникающая на конических поверхностях / и 2, успеет уравнять окружные скорости сцепляющихся зубцов. Поэтому при наличии синхронизатора предельного давления от водителя требуется некоторая сноровка, чтобы он при переключении передач не резко нажимал на рычаг управления и, лишь выждав определённое время, необходимое для выравнивания скоростей вращения (положение // на фиг. 51, а), сильнее нажал на рычаг для того, чтобы преодолеть заклинивающее действие фиксатора 3 и произвести включение соответствующей передачи (положение III на фиг. 51, а).

6 от вилки переключения. Как только скорости вращения шестерён станут одинаковыми, сила трения на конических поверхностях деталей

Примеры использования самоцентрирующих патронов с дополнительными кулачками приведены на рис. 65. Дополнительные кулачки 1 для закрепления длинных и большого диаметра деталей показаны на рис. 65, а и б. Возможно закрепление детали за обработанную коническую поверхность (рис. 65,в), если угол уклона конуса не превышает 4—6°. Если на дополнительные кулачки нанести насечку, то закрепление деталей за необработанную поверхность может быть надежным и при большем угле уклона конуса. При необработанных конических поверхностях детали только один из трех кулачков патрона может быть жестким, а остальные два должны быть снабжены качающимися губками (рис. 65,г).

По технологическому назначению различают резцы (рис. 6.20, а): проходные /— 3 для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей; подрезные 4 для обтачивания плоских торцовых поверхностей; расточные 5 и 6 для растачивания сквозных и глухих отверстий; отрезные 7 для разрезания заготовок;

сделать центровые отверстия с торцов вала. Центровые отверстия делают специальными центровочными сверлами. Центры бывают упорные (рис. 6.21, б), срезанные (рис. 6.21, в), шариковые (рис. 6.21, г), Срезанные центры применяют при подрезании торцов заготовки, когда подрезной резец должен дойти до оси вращения заготовки. Шариковые центры используют при обтачивании конических поверхностей заготовки способом сдвига задней бабки в поперечном направлении, а обратные центры (рис. 6.21, д) — при обработке заготовок небольших диаметров. Вращающиеся центры (рис. .6.21, е) применяют при резании с большими сечениями срезаемого слоя металла, когда возникают большие силы резания, или при обработке на больших скоростях резания.

Продольный суппорт 7 перемещается по направляющим станины и обеспечивает продольную подачу резцу. По направляющим продольного суппорта перпендикулярно к оси вращения заготовки перемещается поперечная каретка, на которой смонтирован верхний суппорт 9. Поперечная каретка обеспечивает поперечную подачу резцу. Верхний поворотный суппорт можно устанавливать под любым углом к оси вращения заготовки, что необходимо при обработке конических поверхностей заготовок.

Корпус задней бабки смещается относительно основания в поперечном направлении, что необходимо при обтачивании наружных конических поверхностей. Для предохранения работающего от травм сходящей стружкой на станке устанавливают специальный защитный экран.

Обтачивание наружных конических поверхностей заготовок осуществляют на токарно-винторезных станках одним из следующих способов.

Рис. 6.24. Схемы обтачивания наружных конических поверхностей на токарно-винторезном станке

2. Поворотом каретки верхнего суппорта (рис. 6.24, б). При обработке конических поверхностей каретку верхнего суппорта повертывают на угол, равный половине угла при вершине обрабатываемого конуса. Обрабатывают с ручной подачей верхнего суппорта под углом к линии центров станка (s,,). Обтачивают конические поверхности, длина образующей которых не превышает величины хода каретки верхнего суппорта. Угол конуса обтачиваемой поверхности любой.

3. Смещением корпуса задней бабка в поперечном направлении (рис. 6.24, е). При обтачивании конических поверхностей этим способом корпус задней бабки смещают относительно ее основания в направлении, перпендикулярном к линии центров станка. Обрабатываемую заготовку устанавливают на шариковые центры. При этом ось вращения заготовки располагается под углом к линии центров станка, а образующая конической поверхности — параллельно линии центров станка. Обтачивают с продольной подачей резца длинные конические поверхности с небольшим углом конуса при вершине (2а < 8°)

Обтачивание внутренних конических поверхностей выполняют широким резцом, поворотом каретки верхнего суппорта, с конусной линейкой. Часто внутренние конические поверхности обрабатывают специальными коническими зенкерами.

Формы деталей современных машин представляют собой сочетание наружных и внутренних плоских, круговых: цилиндрических и круговых конических поверхностей. Другие поверхности встречаются реже. В соответствии с формами деталей машин наиболее распространены схемы шлифования, приведенные на рис. 6.93.

Рис. 6.96. Схемы шлифования конических поверхностей 866