Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

7. Конструирование зубчатых колес

Основные параметры зубчатых, червячных колес и червяков (диаметр, ширина, модуль, число зубьев и пр.) определены при проектировании передач. Конструкция колес и червяков зависит главным образом от проектных размеров, материала, способа получения заготовки и масштаба производства.

Основные конструктивные элементы колеса – обод, ступица и диск (рис. 7.1).

Рис. 7.1. – Конструктивные элементы колеса:

а цилиндрического;б– конического;в– червячного

Обод воспринимает нагрузку от зубьев и должен быть достаточно прочным и в то же время податливым, чтобы способствовать равномерному распределению нагрузки по длине зуба. Жесткость обода обеспечивает его толщина S.

Ступица служит для соединения колеса с валом и может быть расположена симметрично, несимметрично относительно обода или равна ширине обода.

Это определяется технологическими или конструктивными условиями. Длина ступицы lст должна быть оптимальной, чтобы обеспечить, с одной стороны, устойчивость колеса на валу в плоскости, перпендикулярной оси вата, а с другой – получение заготовок ковкой и нарезание шпоночных пазов методом протягивания.

Диск соединяет обод и ступицу. Его толщина С определяется в зависимости от способа изготовления колеса. Иногда в дисках колес выполняют отверстия, которые используют при транспортировке и обработке колес, а при больших размерах и для уменьшения массы. Диски больших литых колес усиливают ребрами или заменяют спицами.

Острые кромки на торцах ступицы и углах обода притупляют фасками f, размеры которых принимают по табл. 7.1.

Таблица 7.1.

Стандартные размеры фасок, мм

Диаметр ступицы или обода

Св. 20 до 30

Св. 30 до 40

Св. 40 до 50

Св. 50 до 80

Св. 80 до 120

Св. 120 до 150

Св. 150 до 250

Св. 250 до 500

f

1,0

1,2

1,6

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

В проектируемых приводах колеса редукторов получаются относительно небольших диаметров и их изготовляют из круглого проката или поковок. Большие колеса открытых зубчатых передач изготовляют литьем или составными.

Рис. 7.2. – Конструкция зубчатых цилиндрических колес:

а – круглый прокат, б – ковка, в ковка, г – штамповка, д – литье, е – составные

Рис. 7.2. – Конструкция зубчатых цилиндрических колес (продолжение)

Таблица 7.2.

Размеры зубчатых колес

Элемент колеса

Размер

Способ получения заготовки

круглый прокат, ковка

ковка,

штамповка

литье,

составные

Обод

Диаметр

d0<100 мм

d0=100…500 мм

d0>500 мм

Толщина

S=2,2m+0,05b2

S=2,2m+0,05b2, h=0,1b2,

S0=1,2S, t

=0,8h

Ширина

b2(см. п. 3.8)

Ступица

Внутренний диаметр

d=d3

Наружный диаметр

dст=1,55d при соединении шпоночном и с натягом

Толщина

δст=0,3·d

Длина

а)lст=b2

б)lст=(1,0…1,5)

d

lст=(1,0…1,5)d

lст=(1,0…1,2)d – оптимальное значение

Диск

Толщина

Радиусы закруглений и уклон

R≥1

R≥6,γ≥7º

R≥10,γ≥7º

Отверстия

d0>25 мм;

n0=4. ..6

Примечания: 1. При определении длины ступицы

lстчисловой коэффициент передd принимают ближе к единице при посадке колеса на вал с натягом и ближе к верхнему пределу – при переходной посадке.

2. На торцах зубьев выполняют фаски размером f=(0,6…0,7)mс округлением до стандартного значения по табл. 7.1.

3. Угол фаски αф: на прямозубых колесахαф=45°; на косозубых колесах при твердости рабочих поверхностей НО50НВαф=45°, а при Н>350НВαф=15°

Ступицу колес цилиндрических редукторов располагают симметрично относительно обода, а ступица колес открытых цилиндрических зубчатых передач может быть расположена симметрично и несимметрично относительно обода. Ступица колес закрытых и открытых передач конического зацепления выступает со стороны большого конуса.

1.2. Элементы зубчатого колеса

Наиболее часто в различных машинах применяют зубчатые колёса среднего диаметра (примерно от 80 до 200 мм). Такие колёса изготавливают дисковыми (рис. 3 а). Колёса большего диаметра делают со спицами (рис. 3 б), а небольшого – сплошным, т.е. без диска и без спиц (рис. 3 в).

а)

б)

в)

Рис. 3. Виды зубчатых колес: а – дисковое зубчатое колесо;

б – зубчатое колесо со спицами; в – сплошное зубчатое колесо

Основными элементами зубчатого колеса (рис. 4) являются зубья, каждый зуб состоит из головки зуба и ножки. Зубья находятся на ободе колеса и вместе с ободом составляют зубчатый венец: более тонкая часть колеса – диск соединяет ступицу с ободом, внутри ступицы делают отверстие для вала с пазом для ш

понки. Шлицевое соединение показано на покадровых рис. 25 – 27 или в демоверсии на компакт диске. На рис. 4 показаны условные изображения элементов зубчатого колеса.

Рис. 4. Условные изображения элементов зубчатого колеса: dfокружность впадин, проходящая по очертаниям впадин между зубьями: её условно изображают сплошной тонкой линией; dобокружность обода, обозначающая внутреннее очертание обода; dстокружность ступицы, обозначающая внешнее очертание ступицы; dв – диаметр окружности отверстия для вала; h– высота зуба; hа – высота головки зуба; hf– высота ножки зуба; daокружность вершин – это самая большая окружность, ограничивающая вершины головок зубьев колес: её условно изображают сплошной основной линией; d –

делительная окружность, делящая каждый зуб на две неравные части: меньшую – головку зуба и большую – ножку зуба: её условно изображают штрихпунктирной тонкой линией; Pn – нормальный шаг зубьев – кратчайшее расстояние по делительной или начальной поверхности зубчатого колеса между эквидистантными одноименными теоретическими линиями соседних зубьев; S – толщина зуба; Z – число зубьев; m – нормальный модуль зубьев – это линейная величина в  раз меньшая нормального шага зубьев; bпаза – ширина шпоночного паза; tj – глубина шпоночного паза.

При выполнении рабочего чертежа зубчатого колеса при заданных исходных данных, согласно табл. 1, необходимо рассчитать элементы зубчатого колеса по формулам, приведенным в табл. 2, 3.

Таблица 1

Исходные данные для расчета

Наименование параметра

Обозначение

Числовые значения

Число зубьев колеса

z

Смотри вариант задания

Модуль

m

Диаметр отверстия колеса

dв

Таблица 2

Расчет основных геометрических параметров

цилиндрической зубчатой передачи

Наименование параметра

Обозначение

Расчётная формула

Межосевое расстояние

Делительный диаметр

Диаметр вершин зубьев

Диаметр впадин зубьев

Радиальный зазор

Высота головки зуба

Высота ножки зуба

Высота зуба

Нормальный шаг

Таблица 3

Конструктивные параметры цилиндрического зубчатого колеса

Наименование параметра

Обозначение

Расчётная формула

Ширина венца зубчатого колеса

Диаметр обода

Толщина обода

– для литых колёс;

– для штампованных колёс

Окончание табл. 3

Наименование параметра

Обозначение

Расчётная формула

Толщина диска зубчатого колеса

При мм принимают

Длина ступицы

Наружный диаметр ступицы

– для чугунных колёс;

– для стальных колёс

Размер шпоночного паза в ступице колеса

Размеры паза и

по ГОСТ 23360-78;

ГОСТ 24071-80

Размеры фасок на окружности вершин колеса

Размеры фасок в отверстии ступицы колеса

Неуказанные конусности

1:8

Неуказанные радиусы скругленийпереходов

мм

Примечание. Расчетные конструктивные размеры элементов колеса рекомендуется округлить в соответствии с ГОСТ 6636 – 83. Нормальные линейные размеры.

GearHub Спорт | Главная — GearHub Спорт