загрузка...
загрузка...
На головну

КРЕСЛЕННЯ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС

  1. Вибір матеріалу коліс. Визначення допустимих напруг
  2. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ДЕТАЛІ ТА ЇХ КРЕСЛЕННЯ
  3. Змащування зубчастих, черв'ячних передач та підшипників кочення
  4. Конструювання зубчастих коліс та червяків.
  5. КРЕСЛЕННЯ ПРУЖИН
  6. Матеріали для черв'ячних коліс

Виконання креслення зубчастого колеса потребує попереднього ознайомлення з деякими його параметрами.

На рис.70 зображено циліндричне зубчасте колесо. На поверхні його торця можна вказати коло вершин і коло западин зубів, а також деяке умовне коло, яке зветься ділильним. На ділильним колом умовилися вимірювати дугову відстань між однойменними профілями сусідніх зубів - крок зубів pt.

Відрізки дуги, рівні кроку pt , ділять це коло на z рівних частин (звідки його назва ділильне), де z - кількість зубів. На ділильному колі вимірюють також товщину зубів st і ширину западин еt . Це ж коло умовно поділяє профіль зуба на головку та ніжку. Поскільки крок і кількість зубів зубчастого колеса постійні, то ділильне коло діаметра d у кожного колеса єдине.

Рис.70

Основним параметром зубчатих коліс є модуль m (в міліметрах):

m = pt

Модуль, як і крок, визначає найважливіші показники коліс:

1) більшому кроку (модулю) відповідають більш товсті і, отже, міцніші зуби; 2) у зачеплені можуть брати участь колеса лише з однаковим кроком (модулем) зубів. Але модуль на відміну від кроку більш зручний в розрахунках, поскільки поділ на π виключає оперування іраціональними числами.

Значення модулів стандартизовані. Наведемо вибіркові модулі за ГОСТ 9563- 60:

1 - й ряд - 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5 ;6 ;8; 10;

2 - й ряд - 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9.

Евольвентне зачеплення. В основі евольвентного зубчастого зачеплення лежить крива, яка називається евольвентою (розгорткою) кола. Нагадаємо, що евольвенту описує будь-яка точка прямої, яка перекочується без проковзування по колу (рис.71).

Очевидно, що форма і розміри евольвенти залежать тільки від радіуса кола, яке називається для даної евольвенти основним.

Поскільки переміщення прямої і кола є відносним, то евольвенту М0М (рис.72) відносно площини кола опише точка М прямої під час свого переміщення від положення К до положення М; на рисунку пряму моделює натягнута нитка, причому КМ0=КМ.

Олівець, закріплений в точці М нитки, яка не розтягується і зв'язує без провисання барабани 1 і 2 (рис.73), під час їх обертання переміщується від точки К1 до точки К2 і в той же час викреслює на прикріплених до барабанів плоских зубцях евольвенти Ев1 і Ев2.

Рис.71 Рис.72

Вирізані за окресленими контурами евольвентні профілі, постійно торкаючись один одного в рухомій точці М, можуть без допомоги нитки передавати рівномірне обертання від барабана до барабана*. Описана геометрична модель є моделлю евольвентного зачеплення.

Рис.73

Зубчастий вінець. Одержаний евольвентний профіль повторюють і рівномірно розташовують по колу барабана, утворюючи вінець зубчастого колеса (рис.70).

Висоту і товщину зубів вінця призначають на основі рекомендацій, вироблених досвідом проектування коліс. Всі лінійні параметри зубчастих вінців прийнято для зручності і наочності виражати через вихідний розрахунковий параметр - модуль m:

- висота головки зуба hа= m;

- висота ніжки зубa hf= 1,25m;

- діаметр ділильного кола d = mz;

- діаметр кола виступів зубів dа = m(z+2); (1)

- діаметр кола западин зубів df = m(z-2,5);

- окружний крок зубів pt= πm;

- окружні товщина зубa і ширина

западини st = et = pt/2= πm/2;

- кут зaчeплення (рис.73) α = 200.

Циліндричні колеса, зубчасті вінці яких виконані за співвідношенями (1), називаються нормальними.

--------------------------------------------------

* Точка М зв'язуючої нитки (рис.73) буде окреслювати одну і ту саму евольвенту Ев.1 відносно до барабана 1 (основного кола 1) при якому завгодно діаметрі барабана 2; евольвенту Ев.1 можуть, таким чином, "обкочувати" різні евольвенти Ев.2.

Модуль при проектуванні вибирається, виходячи з потрібної міцності зубів.

Модуль готового нормального зубчастого колеса можна визначити за формулою, яка випливає з формули (1):

m = dа /(z+2) (2)

Виготовлення зубчастих коліс. Зуби коліс нарізають інструментальною шестірню (рис.74,а) на спеціальних металоріжучих станках. Зуби інструментальної шестерні при цьому "обкочують" (огинають) нарізувані зуби колеса подібно до того, як на рис.72 евольвента 1 "обкочує" евольвенту 2 і навпаки.

Розмір діаметра інструментальної шестірні при вибраному модулі (кроці зубців) може бути яким завгодно. Якщо її діаметр збільшити до нескінченності, а крок і висоту зубів зберегти, то обід інструментальної шестірні перетвориться в пряму рейку, а евольвенти профілів її зубів - у відрізки прямих ліній, нахилених до основи рейки під кутом зачеплення α . Тому зуби евольвентного профілю можна нарізати також інструментальною рейкою, зуби якої мають прості прямолінійні контури (рис. 74,б).

Рис.74

Нормальний вихідний контур. У теорії евольвентного зачеплення рейка вважається головною вихідною для одержання зубів більш складного евольвентного профілю. Теоретичний профіль рейки називається нормальним вихідним контуром. Параметри контура (рис.75) стандартизовані за ГОСТ 13755- 81. Колеса, виготовлені інструментальною рейкою такого профілю, мають нормальні зубчасті вінці, що відповідають співвідношенням (1). Інструментальних рейок існує стільки, скільки модулів передбачено стандартом.

Рис.75

Зміщення вихідного контура. Під час виготовлення нормальних коліс інструментальну рейку встановлюють так, щоб її ділильна пряма торкалась ділильного кола колеса. Рейку можна відсувати за напрямом від центру заготовки на деяку невелику відстань Х*. Одержані при цьому зуби мають у порівнянні з нормальними зубами більшу товщину і міцність як у основі так і в середній частині і називаються модифікованими. Зміщення

Х (у міліметрах) так само, як інші лінійні параметри, прийнято виражати в частках модуля: Х = хm, де х - коефіціент зміщення вихідного контура. Колеса з кількістю зубів z<17 виготовляються тільки модифікованими. В авіаційній техніці, де міцність і малі габарити мають першочергове значення, зазвичай використовують модифіковані колеса.

Для модифікованих коліс співвідношення (1) недійсні (крім співвідношень pt= πm та d= = mz, на які зміщення не впливає), а модуль не визначається за формулою (2).

Модуль як модифікованих, так і нормальних коліс може бути визначений за універсальною формулою:

m = (Wn - Wn-1) /cos 200, (3)

де Wn - загальна нормаль евольвентних профілів якої завгодно кількості зубів; Wn-1 - те ж саме для кількості n-1 зубів.

----------------------

* Це зміщення відповідає зміні відстані О1 О2 на рис.73. Зачеплення при цьому не порушується, але евольвенти будуть торкатися одна одної іншими своїми точками.

Наприклад, значення W3 для трьох зубців визначають вимірюванням так, як показано на рис.76. Аналогічно визначають значення W2.

Коефіцієнт х визначається за формулою

x= 0,5 (dа /m+2,5-z) (4)

  Рис.76   Ри    

Для нормальних коліс, виготовлених без зміщення інструментальної рейки, х = 0. Коефіціент х може мати від'ємне значення, якщо колесо виготовлене з від'ємним (до центру) зміщенням рейки.

У курсі "Інженерної графіки" ознайомлення з параметрами зубчастого колеса проводиться настільки глибоко, на скільки це необхідно для осмисленого виконання креслення. Докладно це питання буде вивчатися в курсі теорії машин і механізмів.

Виконання креслення. Креслення циліндричних зубчастих коліс виконується згідно з ГОСТ 2.403- 85. Приклад виконання показано на рис.4.

Слід викреслювати тільки одне зображення - повний фронтальний розріз колеса. Вигляд зліва, а також окреме зображення евольвентного профілю зуба не виконується, поскільки ці зображення для виготовлення колеса не потрібні. Але, якщо отвір в ступиці колеса має шпоночний або шліцьовий пази, то викреслюється місцевий вигляд зліва, на якому зображується контур отвору з пазами (див. рис.4 і 77).

Викреслюючи зображення, слід звернути увагу:

1) повздовжня січна площина збігається з площиною симетрії верхнього і нижнього зубів як при парній так і непарній (умовно) кількості зубів;

2) зуби коліс у повздовжньому розрізі умовно не заштриховуються;

3) твірні ділильного циліндра (умовна поверхня, основою якої є ділильне коло діаметра d = mz) зображуються штрих-пунктирною тонкою лінією; на цю лінію наносяться позначення шорсткості бічних евольвентних поверхонь зуба, поскільки їх зображення на кресленні відсутні;

4) якщо колесо суцільне, тобто не має усередині соосного отвору, то замість фронтального розрізу викреслюється фронтальний вигляд, на якому западини зубів зображуються тонкою суцільною лінією (рис.78).

Рис.77 Рис.78

На кресленні вказують всього три розміри, які стосуються зубчастого вінця: діаметр виступів зубів, ширину зубчастого вінця і розмір фаски (або радіуса скруглення) виступів зубів (рис.77, 78).

Розміри ступиці, диска, спиць та інших елементів, якщо вони є на колесі, наносять на кресленні за загальними правилами, тобто так, як і для всякої іншої деталі. Отже, названі розміри є, по суті, розмірами заготовки колеса перед нарізанням на ньому зубів.

Головні робочі елементи колеса - зуби - виготовляються і контролюються на підставі даних, указаних в таблиці параметрів. Розміри граф таблиці і її місце на кресленні показано на рис.79. Таблиця складається з трьох частин, які відділені одна від одної суцільними основними лініями.

Перша частина таблиці містить дані для виготовлення зубів; це головні дані, яких завжди п'ять. Друга частина містить дані для контролю, третя - довідкові.

Розглянемо параметри першої частини.

Модуль m - головний параметр зубчастого зачеплення - визначається за формулою (3); одержане значення слід округлити до найближчого стандартного.

Число зубців z підраховується на готовому колесі.

Рис.79

Нормальний вихідний контур задається посиланням на ГОСТ 13755- 81 (або на ГОСТ 9587- 81, якщо зубчасте колесо дрібномодульне з m<1; використовується в приладобудуванні).

Коефіцієнт зміщення вихідного контура х визначається за формулою (4).

Ступінь точності і вид спряження зубчастих коліс у передачі за ГОСТ 1643- 81 на навчальних кресленнях вказуються орієнтовно. Стандарт встановлює дванадцять ступенів точності, з яких сама точна - перша. Незалежно від ступеня точності встановлюється шість видів спряжень коліс в передачі: A, B, C, D, E, H.

На навчальних кресленнях достатньо записати позначення одних із найбільш поширених ступенів точності (6 або 7) і виду спряження (B або C). Наприклад, 6-B, 6-C, 7-B, 7-C.

У другій частині таблиці на навчальному кресленні вказують значення загальних нормалей евольвентних профілів, наприклад, для трьох (W3 ) і двох (W2 ) зубів, які використовувались у формулі (4).

У третій частині таблиці може бути вказаний лише один відомий довідковий параметр - ділильний діаметр d, який визначається за формулою d = mz.

 



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

Домашнього завдання з інженерної графіки для студентів усіх спеціальностей | ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ | ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ДЕТАЛІ ТА ЇХ КРЕСЛЕННЯ | МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЗАДАЧ | Шпоночні пази під призматичну і сегментну шпонку | Канавки (проточки) для виходу шліфувального круга | Приклади призначення шорсткості поверхонь деталей | Додаток 4 | Розміри поділяють на лінійні (довжина; ширина; значення радіуса, діаметра; довжина хорди, дуги тощо) та кутові (розміри кутів). | Якщо лінії видимого контуру розміщені близько одна до одної, то для нанесення стрілок лінії можна переривати. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати