Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004, страница 12

4.1 приведены типовые детали машин, широко встречающиеся в учеб2ь Ь вЂ” условное обозна- ных проектах, и основные базы этих деталей (знак чение базы). Таблица 4.1 63 Основная база Примеры деталей Цилиндр Торец Базовые поверхности, обозначенные буквой А, предназначены для базирования самих деталей, буквой Б— для базирования сопряженных деталей Шкивы ременных передач, полумуфты при 1/Н > 0,7 Втулки дистанционные при ее„( ш, Кольца подшипников качения Крышки подшипников качения Продолжение табл. 4.'I Продолжение глабл. 4. 7 Основная база Примеры деталей Фланцы электродвигателей Стаканы короткие при 1/И( 0,7 Торец Базовые поверхности, обозначенные буквой А, предназначены для базирования самих деталей, буквой Б— для базирования сопряженных деталей Втулки, дистанционные кольца, мазеудерживающие кольца, маслоотражающие шайбы и др.

65 Глава 5 КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ, ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС И ЧЕРВЯКОВ По результатам разработки эскизного проекта были вычерчены контуры зубчатых или червячных колес и червяков. Следующим шагом является конструктивная отработка их формы. 5.1.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА ВНЕШНЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ Форма зубчатого колеса может быть плоской (рис. 5.1, а, б) или с выступающей ступицей (рис. 5.1, е). Значительно реже (в одноступенчатых редукторах) колеса делают со ступицей, выступающей в обе стороны. На рис. 5.1 показаны простейшие формы колес, изготовляемых в единичном и мелносерийном произеодетее. При небольших диаметрах колес нх изготовляют из прутка, а при больших — заготовки получают свободной ковкой с последующей Рнс. 5.1 67 Рис. 5.2 токарной обработкой. Чтобы уменьшить объем точной обработки резанием, на дисках колес выполняют выточки (см.

рис. 5.1, б, в). При диаметре И, ( 80 мм эти выточки, как правило, не делают (см. рис. 5.1, а). Длину (,, посадочного, отверстия колеса желательно принимать равной или больше ширины Ьг зубчатого венца (~', ) Ьг). Принятую длину ступицы согласуют с расчетной (см. расчет соединения шлицевого, с натягом или шпоночного, выбранного для передачи вращающего момента с колеса на вал) и с диаметром посадочного отверстия а': ~„= (0,8... 1,5) 4 обычно ( = (1,0...

1,2) Н. При („) Ьг выступающую часть ступицы располагают по направлению действия осевой силы Р, в зацеплении. Диаметр й„назначают в зависимости от материала ступицы: для стали 4, = = (1,5... 1,55)а; чугуна 0„= (1,55... 1,6)4 легких сллавов И„= (1,6... 1,7)Н, меньшие значения для шлицевого соединения колеса с валом, большие — для шпоночного и соединения с натягом. Ширину Я торцов зубчатого венца принимают: Я= 2,2т + 0,05Ьь где т — модуль зацепления, мм.

На торцах зубчатого венца (зубьях и углах обода) выполняют фаски: г" = = (0,5... 0,6) тп, которые округляют до стандартного значения (см. ниже). На прямозубых зубчатых колесах фаску выполняют под углом оф = 45', на косозубых и шевронных колесах при твердости рабочих поверхностей менее 68 Рнс. 5.3 350 Н — под углом оф — — 45' (см. Рис. 5.1, а, б), а при более высокой твердости — оф = 15... 20' (см. Рис. 5.1, в). Острые кромки на торцах ступицы также притупляют фасками, размеры которых принимают: 4мм ...,....,. 20...30 30...40 40...50 50...80 80...120 120...150 150...250 250...500 бмм...................1,0 1,2 1,6 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 При серийном производстве заготовки колес получают из прутка свободной ковкой, а также ковкой в штампах.

При годовом объеме выпуска колес более 50 шт. экономически оправдана ковка в простейших односторонних подкладных штампах. Форму зубчатых колес в этом случае проектируют по типу, показанному на рис. 5.2, а, б. При годовом объеме выпуска более 100 шт.

применяют двусторонние штампы. Форму зубчатых колес в этом случае проектируют по рис. 5.3, а, б. Тонкими линиями показана заготовка колеса после штамповки. Для свободной выемки заготовок из штампа принимают значения штамповочных уклонов 1 > 7' и радиусов закруглений т1 > 6 мм. Толщина диска С = 0,5(Я + Я„) > 0,255ь где Я„= 0,5(д'„— а). Для уменьшения влияния термической обработки на точность геометрической формы зубчатые колеса делают массивными: С = (0,35... 0,4) 5ь Условия пластического деформирования металла при штамповке улучшены, если выемки в дисках колес выполнять по рис.

5.4. Радиусы закруглений принимают 11 > 20 мм, а штамповочные уклоны -1 > 12'. 69 Рис. 5А В зависимости от соотношения размеров колес выемки в дисках оформляют одной дугой радиуса тг (рис, 5А, и) или двумя дугами и отрезком прямой (рис. 5А, б). Толщина диска в зтом случае С = 0,56з. В автомобилестроении и авиастроении л И колеса делают с более тонким диском ( С = = 0,256а); в диске выполняют 4... 6 отвер- 1 стий большого диаметра, радиусы закруглений принимают минимальными. Зубчатые колеса, вращающиеся с относительно высокой частотой (и > 1000 мин '), обрабатывают гсругом (рис. 5.3, а) и балансируют путем высверливания отверстий на торцах обода.

Базовыми поверхностями при нареза- нии зубьев являются поверхность цент!1 рального отверстия и торцы зубчатого венца. На рис. 5.5, а показана схема бази! рования колеса при нарезании зубьев. 1 Производительность возрастает при на! резании зубьев в «пакете» из двух колес ! и более (рис. 5.5, б). Чтобы обеспечи~ь ! соприкасание торцов зубчатых венцов, следует занижать торцы ступин или ого,)-,, варивать в технологии, что торец ступицы не должен выступать за торец всппа. Шевронные зубчатые колеса (рис. 5.6, Рис. 5.5 а — в) отличает от других цилиндричес- 70 Рис.

5.6 ких увеличенная ширина. Наиболее часто шевронные колеса изготовляют с канавкой посередине, предназначенной для выхода червячной фрезы, нарезающей зубья. Ширину а канавки определяют по диаметру фрезы в зависимости от модуля т: т, мм...,,...,...2 2,5 3 3,5 4 5 6 7 8 10 а, мм .................. 32 38 42 48 53 60 67 75 85 100 Размеры (мм) остальных конструктивных элементов шевронных колес 1 = Ьг+ а; С= (0,3...0,35)(Ьг+ а); 5= 2,2т + 0,05(Ьа+ а); Ь = 2,5т; Ье = 6т; 5а = (1,0...1,1) Ье, '1 = 0,3554 > 3 мм. Для снижения расхода высококачественной стали колеса иногда делают составными. На центр, выполненный из углеродистой конструкционной стали, напрессовывают зубчатый венец из легированной стали (рис.

5.6, б). На рис. 5.6, в показана конструкция составного колеса с двумя зубчатыми венцами. 5.2, ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА ВНУТРЕННЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ Размеры Н„, 1,„5, 7" основных конструктивных элементов (рис. 5.7) колес внутреннего зацепления принимают по соотношениям для колес внешнего зацепления. Конструктивное исполнение колес внутреннего зацепления может 71 Рнс. 5.7 3,5 4 5 6 7 8 56 112 110 120 126 128 7 8 9 т, мм ......... 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 2,75 3 Р„мм ......... 54 56 56 54 55 55 60 а,мм Размер а канавки в косозубых колесах внутреннего зацепления увеличивают на ЗО... 40%. Глубину канавки во всех случаях принимают Ь = 2,5т, толщину диска С = (0,3...

0,35) Ьь 72 быть выполнено по одному из вариантов, показанных на рис, 5.7, а, б и отличающихся расположением ступицы относительно зубчатого венца: а — ступица расположена внутри колеса, что обеспечивает лучшие условия работы зацепления по сравнению с вариантом б, в котором ступица вынесена за контур зубчатого венца. Вариант а можно применять в том случае, когда расстояние от наружной поверхности ступицы до внутренней поверхности зубчатого венца больше наружного диаметра 17, долбяка, которым изготовляют зубья.

Кроме того, необходимо, чтобы шестерня, находящаяся в зацеплении с колесом, свободно размещалась между зубчатым венцом и ступицей. Диаметр Р, долбяка, размер а канавки для выхода долбяка и размещения стружки, образующейся прн долблснин зубьев, для прямозубых колес принимают в зависимости от модуля: 5.3. БЛОКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС В коробках передач автомобилей, тракторов и металлорежущих станков применяют зубчатые колеса, имеющие два, три или четыре зубчатых венца. Такие конструкции называют блоками зубчатггх колес.

Выполняют их по форме, показанной на рис. 5.8, а — г. Между отдельными венцами предусматривают канавки для выхода режущего инструмента (долбяка). Ширину а канавки принимают в зависимости от диаметра Р, долбяка (см. с. 72). Глубина канавки Ь = 2,5т. Для размещения передвижных камней или вилок между венцами колес делают кольцевые канавки шириной более а и паз с полем допуска Н1 1, которое в случае закалки колеса обеспечивают шлифованием боковых стенок паза.