Наиболее часто в различных машинах применяют зубчатые колёса среднего диаметра (примерно от 80 до 200 мм). Такие колёса изготавливают дисковыми (рисунок 3а). Колёса большего диаметра делают со спицами (рисунок 3б), а небольшого – сплошным, т.е. без диска и без спиц (рисунок 3в).
а) б) в)
а – дисковое зубчатое колесо; б – зубчатое колесо со спицами; в – сплошное зубчатое колесо.
Рисунок 3 – Виды зубчатых колес
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 p 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 | dв |
Таблица 2 – Расчет основных геометрических параметров цилиндрической зубчатой передачи
|
|
Наименование параметра | Обозначение | Расчётная формула |
Межосевое расстояние | aw | a = (Zколеса + Zшестерни) m w 2 |
Делительный диаметр | d | d = Z × m |
Диаметр вершин зубьев | dа | da = m × (Z + 2) |
Диаметр впадин зубьев | d f | d f = m × (Z - 2,5) |
Радиальный зазор | C | C = 0,25 × m |
Высота головки зуба | h f | h f = m |
Высота ножки зуба | ha | ha = 1,25 × m |
Высота зуба | h | h = 2,25 × m |
Нормальный шаг | Pn | Pn = p × m |