Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004, страница 13

Зубья венцов блоков со стороны входа в зацепление скашивают фаской 7" = (0,6... 0,7) т под углом 15' (рис. 5.8, а) и закругляют (сечение А — А) радиусом А = 0,8т. Скашивание производят по криволинейному профилю (выносной элемент Б, рис. 5.8, б). Со стороны входа в зацепление скашивают и закругляют также сопряженные зубчатые колеса.

Рабочие поверхности зубьев передач высокой точности (5-й и 6-й степеней точности) шлифуют. Для выхода шлифовального круга требуется широкая канавка и, следовательно, большие осевые размеры блоков зубчатых колес. Чтобы уменьшить эти размеры, блоки изготовляют составными с при- А — А Рис. 5.8 Рнс. 5.9 менением шпоночного (рис. 5.9, а) или клеевого соединения (рнс.

5.9, б). В последнем случае для лучшего сцепления на сопряженных поверхностях нарезают винтовые канавки взаимно противоположного направления (выносной элемент А). При большой длине блока (1 > 1,5а) усложнена протяжка шлицевых (или шпоночного) пазов, поэтому длину отверстия уменьшают выточкой в средней части (рис.

5.8, 6, г; 5.9, б). 5,4. КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА Конструктивные формы конических зубчатых колес с внешним диаметром вершин зубьев а„< 120 мм показаны на рис. 5.10. При угле делительного конуса 5 < 30' колеса выполняют по рис. 5.10, а, а при угле 5 > 45 по рис. 5.10, б. Если угол делительного конуса находится между 30 и 45', то допускают обе формы конических колес. Размеры а„и ~„ступицы определяют по соотношениям для цилиндрических зубчатых колес. Рекомендуют принимать ~',„= (1,2...1,4)д. На рис. 5.11 показаны формы конических зубчатых колес при внешнем диаметре вершин зубьев д„> 120 мм. По рис. 5.11, а конструируют колеса при единичном и мелкосерийном производстве.

Колеса меньших диаметров изготовляют из прутка, больших — свободной ковкой с последующей токарной обработкой. По рнс. 5.11, б конструируют конические колеса при нрупносерийном про зводстве. Тонкими линиями показана заготовка, получаемая ковкой в двусторонних штампах. Толщину С определяют по соотношениям для цилиндрических колес. Рис. 5.10 Рис. 5.11 При любой форме колес внешние углы зубьев притупляют фаской г" ю О,бти, обрабатывая колеса по внешнему диаметру а„параллельно оси посадочного отверстия. Ширину Я(мм) принимают: Я = 2,5ти+ 2 мм. Торец зубчатого венца шириной б, = Я используют для установки заготовки при нарезании зубьев. Для уменьшения объема точной механической обработки выполняют выточки глубиной 1...

2 мм. При внешнем диаметре Н„) 180 мм с целью экономии дорогостоящих сталей колеса иногда выполняют составными. В зависимости от размеров колеса зубчатый венец крепят к центру болтами, установленными без зазора — епод развертку» (рис. 5.12, а), или к фланцу вала заклепками (рис. 5.12, б). Зубчатый 75 Рис. 5.12 Рис. 5.13 венец располагают так, чтобы осевая сила, действующая в зацеплении, была направлена на опорный фланец. Центрирование зубчатого венца чаще всего производят по диаметру Р (рнс. 5.12), а не Рв.

при этом выше точность центрирования (при одной и той же посадке допуски размера Р венца и центра, а также возможный посадочный зазор меньше); технологически проще получить точным посадочное отверстие венца гладкое, без уступа; меньшие затраты времени на обработку поверхности меньшего диаметра. Составные конические колеса главных передач автомобилей ЗИЛ, «Жигули», «Москвич» имеют центрирование зубчатых венцов по диаметру .Р. Однако при центрировании по Ра выше жесткость стьпса, поэтому наряду с центрированием по Р применяют конструкции, в которых центрирование зубчатого венца осуществляют по Ра. Широкое применение имеют конические колеса с круговыми зубьями, которые нарезают резцовыми головками, закрепляя заготовку на оправке. При этом необходимо предусмотреть свободный выход инструмента — размер а > О,бтн (рис. 5.13), где т„— внешний окружной модуль.

76 5.5. ВАЛЫ-ШЕСТЕРНИ Возможны два конструктивных исполнения шестерен зубчатых передач: за одно целое с валом (вал-шестерня) и отдельно от него (насаднпя шестерня). Качество (жесткость, точность и т. д.) вала-шестерни оказывается выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни, поэтому все шестерни редукторов выполняют за одно целое с валом. Насадные шестерни применяют, например, в тех случаях, когда по условиям работы шестерня должна быть подвижной вдоль оси вала.

На рис. 5.14 показаны конструкции вала-шестерни: а — быстроходной (с небольшим передаточным числом) и б — тихоходной (промежуточный вал) ступеней двухступенчатого редуктора. Обе конструкции обеспечивают нарезание зубьев со свободным входом и выходом инструмента. Рис. 5.14 Рнс. 5.15 77 Рис. 5.16 При больших передаточных числах наружный диаметр шестерни, как правило, мало отличается от диаметра вала и валы-шестерни конструируют по рис. 5.15, а, б.

В этом случае зубья нарезают на поверхности вала. Выход фрезы определяют графически по ее наружному диаметру Рф (см. 10.2). Желательно избегать врезных шестерен, так как в этом случае затруднено зубофрезерование и шлифование зубьев. По возможности следует предусмотреть вход инструмента со стороны заплечика вала (рис 5.15, б).

На рис. 5.16 показан вариант исполнения конического вала-шестерни. 5.6. ЧЕРВЯЧНЫЕ КОЛЕСА Основные геометрические размеры червячного колеса определены из расчета. Чаще всего червячные колеса изготовляют составными: центр — из серого чугуна или из стали, зубчатый венец — из бронзы. Соединение венца с центром должно обеспечивать передачу большого вращающего момента и сравнительно небольшой осевой силы. Конструкция червячного колеса и способ соединения венца с центром зависят от объема выпуска.

При единичном и мелкосерийном производстве, когда годовой объем выпуска менее 50 шт., и небольших размерах колес (д,зг2 < 300 мм) зубчатые венцы соединяют с центром посадкой с натягом. Посадку выбирают по методике, изложенной в гл. 6. При постоянном направлении вращения червячного колеса на наружной поверхности центра предусматривают бортик, на который направляют осевую силу (рис. 5.17, а). Соединение венца с центром можно выполнять без бортика (рис. 5.17, б). В соединениях с относительно небольшим натягом в стык зубчатого венца и центра устанавливают винты (обычно три штуки по окружности).

При больших размерах колес (д,мз > 300 мм) крепление венца к центру можно осуществлять болтами, поставленными без зазора (рис. 5.17, в). В этом случае венец предварительно центрируют по диаметру Р; сопряжение центрирующих поверхностей выполняют по переходной посадке. Окончательно положение зубчатого венца определяет сопряжение его отверстий со стержнями болтов, поставленных без зазора. В этой конструкции необходимо предусматривать надежное стопорение гайки от самоотвинчивания, пружинные стопорные шайбы применять не рекомендуют. Частота вращения червячных колес, как правило, невелика, и их балансировку не проводят. Поэтому нерабочие поверхности обода, диска, ступицы колеса 78 Рнс. 5.17 оставляют необработанными и делают конусными с большими радиусами закруглений.

Острые кромки на торцах венца притупляют фасками 7' = О,бт с округлением до стандартного значения (см. с. 69), где т — модуль зацепления. Размеры других основных конструктивных элементов: Я = 2т + 0,055~, Яэ = 1,253 С= (1,2...1,3)Яэ', Ь = 0,15Ь~', 1 = 0,8Ь. Остальные конструктивные элементы червячных колес следует принимать такими же, как для цилиндрических зубчатых колес (см. 5.1).

При серийном производстве (годовой объем выпуска более 100 шт.) экономически выгоднее применять наплавленный венец: снижаются требования к точности обработки сопрягаемых поверхностей венца и центра, не нужны прессы для их соединения, не требуется крепление винтами. Чугунный или стальной центр нагретый до 700... 800'С закладывают в металлическую форму, подогревают ее до 150... 200 'С и заливают расплавленной бронзой. При остывании между центром и венцом возникает натяг, вызываемый усадкой затвердевающего жидкого металла венца. На ободе центра предусматривают 6...

8 углублений различной формы; после наплавки образуются выступы, которые дополнительно воспринимают как окружную, так и осевую силы. Толщину наплавленного венца принимают Я = 2т. Наружную поверхность центра получают либо обработкой резанием, либо при отливке в кокиль. 79 А — А ь А а Рфм2Ь2 Рис.

5.19 Рис. 5.18 На рис. 5.18 показаны конструкции червячных колес, центры которых получены обработкой резанием. Вогнутую поверхность центра (рис. 5.18, а, б) получают обработкой на токарном станке. Различие между этими двумя вариантами в форме поперечных пазов, которые получают радиальной подачей фрезы: а— дисковой (ось вращения фрезы перпендикулярна оси вращения колеса); б— цилиндрической (ось вращения фрезы параллельна оси вращения колеса). Размеры пазов: Ь = (0,3... 0,5) Ь~, Ь = (0,3...