П.Ф.Дунаев, О.П. Леликов-Конструирование узлов и деталей машин (947314), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Базовые поверхности, обозначенные буквой А, предназначены для базирования самих деталей, буквой  — ллв базирования сопрюхенных деталей чют.Кугвамй-дт.пагод.ги Крышки подшипников качения Фланпы злектродвитатслей Стаканы короткие нри тф < 0,7 Продоласелие ыобл. 4. 1 чют.Кугвамй-дт.пагод.ги 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 быль плоской (рис. 5. 1, а, о) или с выступающей ступицей (рис. 5.1, в). Значительно реже (в олноступенчатьп редукторах) колеса делают со ступицей, выступающей в обе стороны. На рис.
5.1 показаны простейшие формы колес, изпповляемых в единичном и мвтосерийном производстве. При небольших диаметрах колес их изготовляют из прутка, а при больших — заготовки получают свободной ковкой с последующей токарной обработкой. Чтобы уменышпь обьем точной обрабопси резанием, Рис к1 чют.Кугва5ггй-дт.пагод.ги ла дисках колес выполняют выточки (рис. 5.1, б, в).
При диаметре 41, < 80 мм зти выточки, как правило, ие делают (рис. 5.1, а). Длину 7„посадочного отверстия колеса желательно принимать равной или больше ширины ~ зубчатого венца ()т е ~). Принятую длину ступицы согласуют с расчетной (см. расчет соединения шлицевого, с натягом или шпоночного, выбранного для передачи вращаюшего момента с колеса на вал) и с диаметром лосалочного отверстия 40 1„, = (0,8...1,5)41, обычно 1„, = (1,0...1,2)41 При 1„> 03 выступаюшую часть ступицы располагают по направлению лействия осевой силы Р, в зацеплении. Диаметр г)„назначают в зависимости от материала ступицы: для сгаали Ы =(1,5...1,55)~ф чугуна 41 = (1,55...1,б)~Е, легких сплавов 41 = (1,0...1,7)Ы: меньшие Значения длФ шлицевого соединения колеса с валом, большие — для шпоночного и соединения с натягом.
Ширину Ю торцов зубчатого венца принимают: Ю= 2,2а1+ 0,05)~, гле а1 — модуль зацепления, мм. На торцах зубчатого венца (зубьях и углах обода) выполняют фаски: у'= (0,5...0,б)а1, которые округляют до стандартного значения (см. ниже). На прямозубых зубчатых колесах фаску выполняют под углом ие = 45', на косозубых и шевронных колесах при твердости рабочих поверхностей менее 550 Н — под углом се = 45' (рис. 5.1, а, б), а при более высокой твердости— ее=15...20' (рис. 5.1,в).
Острые кромки на торцах ступицы также притупляют фасками, размеры ха1орых принима3от: 20...30 30...40 40...50 50..ЛО 30...120 120...150 150.,.250 250...500 10 12 10 20 25 30 40 50 Я чи.... Чмт.КУГВачй-ватт.ПаГО45'.Ги Рис. 5.3 Рис. 5.4 При серишом лроизеодсжее заготовки колес получают из прутка свободной ковкой, а также ковкой в штампах. При годовом объеме выпуска халес более 50 шт, экономически оправдана ковка в простейших сдносторонних подкладных штампах. Форму зубчатых колес в этом случае проектируют по типу, показанному на рис. 5.2, а, 6.
При годовом объеме выпуска более 100 шт. применяютдвусторонние штампы. Форму зубчатых колес в этом случае проектируют по рис. 5.3, а, 6. Тонкими б4 чют.Кугвамй-дт.пагод.ги линиями показана заготовка колеса после штамповки. Для свободной выемки заготовок из ппампа принимают значения штамповочных уклонов т д 7' и радиусов закруглений Я и б мм. Толщина диска С а 0,5(Ю+ а„) > 0,25бь где У„= 0,5(4~ - 10. Для уменьшения влияния термической обработки на точность геометрической формы зубчатые колеса делают массивными: С= (0,35...0,4)Ь2. Условия пластического деформировапия металла при штамповке улучшены, б) если выемки в дисках колес выполнять по рис.
5.4. Радиусы закруглений принимают Я > 20 мм, а щтамповочные уклоны т > 12'. В зависимости от соотношения размеров колес выемки в дисках оформляют одпойдугой радиусаЯ(рис. 5 4, а) илидвумя лугами и отрезком прямой (рис. 5.4, б). Тоацина диска в этом случае С = 0,5~, В автомобилестроении и авиастроении колеса делают с более тонким диском ( С = '=0,25 62); в диске выполняют 4... б отверстий большого диаметра, радиусы закруглений принимают минимальными. Зубчатые ко- Рис. 5,5 леса, вращающиеся с относительНо высокой частотой (и >1000 мин '), обрабатывают крутом (рис.
5.3, а) и балансируют путем высверливания отверстий на торцах обода. Базовьгми поверхностями при нарезании зубьев являются поверхность центрального отверспгя и торцы зубчатого венца. На рис. 5,5, а показана схема базирования колеса при нарезании зубьев. Производительность возрастает при иарезанин зубьев в «пакете» из двух колес и более (рис. 5.5, б). Чтобы обеспечить соприкасание торцов зубчатых венцов, следует занижать торцы ступин или оговаривать в технологии, что торец ступицы не должен выступать за торец венца.
Шевронные зубчатые колеса (рис. 5.б, а...в) отличает от других цилиндрических увеличенная ширина Наиболее часто шевроиные колеса изготовляют с канавкой посередине, предназначенной для выхода червячной фреды, иарезающей зубья. Ширину а канавки определяют по диаметру фрезы в зависимости от модуля лк 2 2,5 3 3,5 4 5 б т 8 1О 32 38 42 48 53 бп бт 25 85 100 Размеры (мм) остальных конструктивных элементов щевронных колес: 1 = ~+ а; С= (0,3...0,35)(~+ а); 5=2,2т+ 0,05(~+ а); 6=2,5гл; аб абш; оо —— (1,0...1,1)аб; 1=0,35~ > 3 мм.
Для снижения расхода высококачественной стали колеса иногда делаквт 55 вялвнялионлннс уэлов н Ьнглол навнн чют.Кугвамй-дт.пагод.ги составными. На центр, выполненный из углеродистой конструкционной стали, напрессовывают зубчатый венец из легированной стали (рис.
5.6, ф На рис. 5.6, в показана конструкция составного колеса с двумя зубчатыми венцами. 5.2. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА ВНУТРЕННЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ Размеры бм, 2, Ю, у'основных конструктивных элементов (рис. 5.7) колес внутреннего зацепления принимают по соотношениям для колес внешнего зацепления.
Конструктивное исполнение колес внутреннего зацепления может быть выполнено по одному из вариантов, показанных на рир. 5.7, а, 6 и отличающихся расположением ступицы относительно зубчатого венца: а— стугпща расположена внутри колеса, что обеспечивает лучшие условия работы зацепления по сравненшо с вариантом 6, 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 Э, долбяка, которым изготовляют зубья. Кроме того, необходимо, чтобы шестерня, находящаяся в зацеплении с колесом, свободно размещалась между зубчатым венцом и сгупицей. Диаметр 23, долбяка, размер а канавки для выхода дол бяка и размещения стружки, образующейся при дол бл енин зубьев, для прямозубых колес принимаот в зависимости от модуля: ' 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 2,75 3 3,5 4 5 6 7 8 54 56 56 54 55 55 60 56 112 110 120 126 128 Юм мм..
чют.Кугваруй-дт.пагод.ги Рис. 5.7 Размер а канавки в косозубых колесах внутреннего зацепления увеличивают на 30...40 %. Глубину канавки во всех случаях принимают Ь = 2 57л, толщину диска С= (0,3...0,35)~. 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 наызвают басками зубчатых колес. Выполняют их по форме, покаянной на рис.
5. 8, а — а Между отдельными венцами предусматрнлаЮт каНавКИ Мя выхода режущето инструмента (долбяка). Ширину а канавюз принимают в иввсимости от диаметра Ю, долбяка (см. стр. бб). Глубина канавки Ь = 2,5лс Для размещения передвижньи камней или вилок между венцами колес делают качьцевые канавки шириной более а и с полем допуска Н!1, которое в случае ихалки колеса обеспечивают шлифованием боковых стенок паза. Зубья венцов 8зоков со стороны входа в зацепление скашивают фаскойу'= (0,6... 0,7) 7л под углом -15' (рис. 5.8, а) и закругляют (сечевие А — А). Скашивание производят по криволинейному профилю (выносной злемент 1, рис.
5.8, б). Со стороны входа в ялепление скашивают и закругляют также сопряженные зубчатые колеса. Рабочие поверхности зубьев передач высокой точности (5-й и б-й степеней точности) шлифуют. Для выхода шлифовазьного круга требуется широкая канавка и, следовательно, большие осевые размеры блоков зубчатых колес. Чтобы чвевьшить зти размеры, блоки изготовляют составными с применением шпоноч- Е7 1 чют.Кугва1гуй-дт.пагод.ги ного (рис. 5.9, а) или клеевого соединения (рис. 5.9, 6). В последнем случае для лучшего сцепления на сопряженных поверхностях нарезают винтовые канавки взаимно противоположного направления (выносной элемент 1). При большой длине блока (1> 1,5«0 усложнена протяжка шлицевых (или шпоночного) пазов, поэтому длину отверстия уменьшают вьпочкой в средней части (рис. 5.8, 6, г; 5.9, 6).
5.4. КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА Конструктивные формы конических зубчатых колес с внешним диаметром вершин зубьев дт < 120 мм показаны на рис. 5.10. При угле делительного конуса Ь <ЗО'колеса выполняют по рис. 5.10, а, а при угле 8 > 45' по рис. 5.10, 6. Если угол делительного конуса находится между 30 и 45', то допускают обе формы конических колес. Размеры д и 1«ступицы определяют по соотношениям для цилиндрических зубчатых колес. Рекомендуют принимать 1 = (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 те«несерийном производстве. Колеса меньших диаметров изготовляют из прутка, больших — свободной ковкой с последующей токарной обработкой.
По рис. 5.11, 6 конструируют конические колеса при крупносерийное«производстве. Тонкими линиями показана заготовка, получаемая ковкой в двусторонних штампах Толщину С определяют ло соотношениям для цилиндрических колес. При любой форме колес внешние углы зубьев притупляют фаской у' и 0,5т, обрабатывая колеса по внешнему диаметру дт параллельно оси посадочного стверстия. Ширину Ю (мм) принимают; Ю = 2,5ти + 2 мм. Торец зубчатого венца шириной Ь = 0,75 используют для установки заготовки при нарезании зубьев. Для уменьшения объема точной механической обработки выполняют выточки глубиной 1...2 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
