Конструирование зубчатых цилиндрических колес внешнего зацепления

Конфигурация зубчатого колеса в определенной степени зависит от технологии получения заготовки, которая находится в тесной взаимосвязи с объемом выпуска изделия. При единичном и мелкосерийном производстве зубчатые колеса с da£150 мм изготовляют из круглого проката или поковок. Зубчатые колеса небольшого диаметра (da£200мм) выполняют преимущественно в виде сплошных дисков [3, с. 28, рис.16.1, а]. Иногда, для уменьшения механической обработки базовых поверхностей, на торцах выполняют небольшие проточки [3, c. 28. рис. 16.1, б].

При крупносерийном и массовом производстве применяют двусторонние подкладные штампы (открытые или закрытые); используют штамповку чаще в открытых штампах. Форма этих зубчатых колес показана на [3, c.28. рис. 16.1, в,г]

Зубчатые колеса состоят из обода, несущего зубья, ступицы, насаживаемой на вал, и диска, соединяющего обод со ступицей. При da > 500 мм зубчатые колеса выполняют литыми со спицами. Зубчатые цилиндрические стальные колеса малых диаметров выполняют обычно коваными; при диаметре da£500мм – коваными или штампованными.

Шестерни конструируют в двух исполнениях: отдельно от вала (насадная шестерня) и за одно целое с валом (вал - шестерня).

Вал – шестерня выполняют в том случае, когда

df1 < ddn+(7…9)m,

где m – модуль зацекления;

dбn – диаметр буртика под подшипник.

Размеры цилиндрических зубчатых колес показаны на (c. 28, рис. 2.1 а,б)

Диаметр ступицы стальных колес

dст » 1,6dв,

где dв – диаметр вала;

Размеры чугунных колес

dст » 1,8dв,

Длина ступицы

l » (1,2…1,5)dв,

Толщина обода

dо = (2…4)mn, но не меньше 8 мм

Толщина диска:

колеса кованые С » 0,3b;

колеса штампованные С » (0,2…0,3)b;

колеса литые С » 0,2b,

где b – ширина венца.

Диаметр центровой окружности

Dц.о. = 0,5(Dо + dст),

где До – внутренний диаметр обода.

Диаметр отверстий в диске колеса (в шестернях малых размеров не делают)

dотв =

Толщина ребер

S = 0,8С

На торцах зубчатого венца выполняют фаски. Размеры фасок принимают f » (0,6…0,7)m с округлением до стандартного значения (табл. 2.1). На прямозубых зубчатых колесах фаску выполняют под углом aср =45о, на косозубых колесах при твердости рабочих поверхностей < 350НВ под углом aср=45о, а при > 350НВ - aср =15о.

Острые кромки на торцах ступицы и углах обода притупляют фасками, размеры которых принимают по таблице 2.1.

 

Таблица 2.1

d 20…30 30…40 40…50 50…80 80…120 120…150 150…250 250…500
f 1,0 1,2 1,6 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0