 |
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 | d 0<100 мм | d 0=100…500 мм | d 0>500 мм |
| Толщина | S =2,2 m +0,05 b 2 | S =2,2 m +0,05 b 2, h =0,1 b 2, S 0=1,2 S, t =0,8 h | ||
| Ширина | b 2 (см. п. 3.8) | |||
| Ступица | Внутренний диаметр | d = d 3 | ||
| Наружный диаметр | d ст=1,55 d при соединении шпоночном и с натягом | |||
| Толщина | δ ст=0,3· d | |||
| Длина | а) l ст= b 2 б) l ст=(1,0…1,5) d | l ст=(1,0…1,5) d | ||
| l ст=(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 l ст числовой коэффициент перед d 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) m с округлением до стандартного значения по табл. 7.1. 3. Угол фаски α ф: на прямозубых колесах α ф = 45°; на косозубых колесах при твердости рабочих поверхностей НО50НВ α ф=45°, а при Н>350НВ α ф = 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.
|
|
|
|
|
|
