Конструктивные особенности зубчатых колес

Конструктивные особенности зубчатых колес

Зубчатые механизмы являются наиболее распространенным в машиностроении

и приборостроении видом механических передач. Такие передачи применяют для

передачи вращательного движения с одного вала на другой или для преобразования вращательного движения в поступательное и изменение скорости вращения валов.

1. ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

1.1. Основные понятия

Рассматриваемые основные понятия зубчатой передачи приведены по ГОСТ 16530.

Зубчатое колесо – зубчатое звено с замкнутой системой зубьев, обеспечивающее непрерывное движение другого зубчатого звена.

Зубчатая передача – трёхзвенный механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колёсами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару.

Ось зубчатого колеса – геометрическая ось вращения зубчатого колеса в передаче.

Ведущее зубчатое колесо – зубчатое колесо передачи, которое сообщает движение парному зубчатому колесу.

Шестерня – зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев.

Колесо – зубчатое колесо передачи с большим числом зубьев.

Основными элементами зубчатого колеса (рисунок 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 шпонки. Шлицевое соединение показано на покадровых рисунках 25, 26, 27, или в демоверсии на компакт диске.

На рисунке 4 показаны условные изображения элементов зубчатого колеса. da – окружность 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.

Рисунок 4 – Условные изображения элементов зубчатого колеса

df – окружность впадин, проходящая по очертаниям впадин между зубьями:

её условно изображают сплошной тонкой линией.

dоб – окружность обода, обозначающая внутреннее очертание обода.

dст – окружность ступицы, обозначающая внешнее очертание ступицы.

dв – диаметр окружности отверстия для вала.

h– высота зуба.

hа – высота головки зуба.

hf – высота ножки зуба.

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 π раз меньшая

нормального шага зубьев.

bпаза – ширина шпоночного паза.

tj – глубина шпоночного паза.

При выполнении рабочего чертежа зубчатого колеса при заданных исходных данных, согласно таблице 1, необходимо рассчитать элементы зубчатого колеса по формулам, приведенным в таблицах 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	d_в

Таблица 2 – Расчет основных геометрических параметров

цилиндрической зубчатой передачи

Наименование параметра	Обозначение	Расчётная формула
Межосевое расстояние	aw	aw = m
Делительный диаметр	d	d = Z ⋅m
Диаметр вершин зубьев	dа	d_a = m⋅(Z + 2)
Диаметр впадин зубьев	d f	d_f = m⋅(Z − 2,5)
Радиальный зазор	C	C = 0,25⋅ m
Высота головки зуба	hf	hf = m
Высота ножки зуба	ha	ha = 1,25⋅ m
Высота зуба	h	h = 2,25⋅ m
Нормальный шаг	Pn	Pn = π ⋅m

1.2. Цель задания

Изучить требования, предъявляемые к оформлению и правила выполнения чертежей зубчатых колес, шлицевых и шпоночных соединений (ГОСТ 2.402; ГОСТ 2.403; ГОСТ 2.409; ГОСТ 24071; ГОСТ 23360; ГОСТ 1139).

Приобрести практические навыки по определению основных параметров зубчатого колеса по модели. Изучить правила оформления сборочного чертежа и спецификации в соответствии с ГОСТ 2.109 и ГОСТ 2.108.

1.3. Содержание задания

1. По заданному модулю (m), числу зубьев (z), диаметру отверстия (dв) выполнить расчёты и вычертить детали зубчатой передачи.

2. Рассчитать и вычертить сборочный чертёж цилиндрической зубчатой передачи и заполнить спецификацию

3. Выполнить рабочий чертёж зубчатого колеса.

1.4. Оформление задания

Сборочный чертёж передачи выполнить на формате А4. спецификацию на формате А4 (210х297).