Розрахунок геометричних параметрів

Зубчасті передачі знаходять широке застосування в різних видах машин і механізмів, виконуючи роль передавального механізму. Вони визначають якість, надійність, працездатність і довговічність машин, верстатів, приладів та інших виробів. Розрахунок геометричних параметрів зубчастих передач необхідний з конструкторської точки зору, так як визначає основні розміри і габарити передачі, а також з технологічних позицій, так як впливає на вибір обладнання й методів обробки.

Найбільш широко застосовуються евольвентні циліндричні зубчасті передачі зовнішнього і внутрішнього зачеплення з вихідним контуром, профілюючим ріжучий інструмент по ГОСТ 13755. Вихідний контур виконується у вигляді прямозубой рейки з кутом # 945; = 20 °. Циліндричні прямозубі мають напрямок зуба уздовж осі колеса. У косозубих коліс зуб направлений під кутом # 946; до осі колеса.

Основним геометричним параметром, що визначає всі елементи передачі, є модуль - т, який вибирається в залежності від переданої навантаження з нормального ряду модулів по ГОСТ 9563.

Модуль - це число, яке показує, скільки міліметрів діаметра ділильного кола доводиться на один зуб зубчастого колеса.

Зубчасті колеса з модулем від 0,05 мм до 1 мм прийнято називати дрібномодульних; від 1 до 10 мм - среднемодульнимі і понад 10 мм - крупномодульних.

Основне застосування знаходить перший ряд модулів: 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16. Другий ряд застосовується обмежено: 0,55; 0,7; 0,9; 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5; 7; 9; 11; 14; 18.

Дрібномодульні передачі (m <1) используются при малых нагрузках (в приборостроении, при ручном приводе). Чем больше передаваемая нагрузка, тем больше должен быть модуль и ширина зубчатого венца – В. Рекомендуется принимать В = (3. 15) т.

Число зубів коліс прийнято позначати буквою Z. а в передачі для ведучого (шестерні) і веденого коліс -Z1 і Z2 відповідно.

У зубчастої передачі число обертів залежить від числа зубів колеса.

Передавальне число i = =. де n1 і n2 - число оборотів в хвилину ведучого і веденого колеса.

Міжосьова відстань (Ділильний) в передачі а = m (Z1 + Z2) / 2.

До основних параметрів зубчастого колеса відносяться:

- діаметр ділильної окружності -d = mZ;

- діаметр окружності виступів -da = d + 2т = m (Z + 2);

- діаметр окружності западин -df = d - 2,5 т = m (Z - 2,5);

- окружний крок (крок за ділильної окружності) pt = 360 / z = π m;

- діаметр основного кола -db = d cos # 945; = M z cos # 945 ;;

- крок зачеплення або основний крок (крок за основного кола):

- висота головки зуба ha = m;

- висота ніжки hf = 1,25 т;

- товщина зуба по ділильної окружності S = рt / 2 = π т / 2 на висоті головки зуба h # 945; ;

- товщина зуба по постійній хорді Sc = 1,387 m. виміряна на висоті hc = 0,7476 m від вершини зуба. Цей показник не залежить від числа зубів колеса, а залежить тільки від модуля;

- розмір по роликах -М (для визначення значення окружний товщини зуба або величини зсуву вихідного контуру для дрібномодульних коліс);

- довжина загальної нормалі W або середня довжина загальної нормалі Wm.

Довжина загальної нормалі - це відстань між двома паралельними площинами, дотичними до двох різнойменних, активним бічних поверхнях зубів колеса. Номінальне значення довжини загальної нормалі визначається за формулою:

де Zw = 0,111 z + 0,5 або Zw = z / 9 + 1 - число охоплених при вимірюванні зубів, яке необхідно округляти до найближчого цілого числа (таблиця 7.1). Для коліс з кутом зачеплення # 945; = 20 ° формула набуває вигляду:

Довжина загальної нормалі прямо пропорційна модулю, тому в таблицях довідників вказується значення довжини загальної нормалі для т = 1 (див. Таблицю 7.1). При зміні модуля табличне значення необхідно помножити на величину модуля.

Середня довжина загальної нормалі визначається за результатами вимірювання всіх довжин у колеса від зуба до зуба, як середнє арифметичне значення:

З огляду на похибок обробки, у одного зубчастого колеса довжина загальної нормалі змінюється від зуба до зуба.

Для розміщення мастила і виключення заклинювання потрібно збільшувати або зменшувати товщину зуба. Теоретичне зачеплення вважається двухпрофільним, коли контакт йде по обидва боки зуба.

Реальна передача має Однопрофільне зачеплення, тобто по робочим профілям - контакт, а по неробочим - зазор.

Таблиця 7.1 - Геометричні параметри зубчастого колеса при m = 1, # 945; = 20 ° С

Число зубів Z колеса

Кількість охоплених зубів Zw

Довжина загальної нормалі W, мм

Величина бічного зазору залежить від умов експлуатації: температури, мастила, навантаження, умов забруднення та інших вимог (див. П. 7.3).

У зубчастого колеса розрізняють окружний крок по ділильної окружності:

і крок зачеплення або основний крок (крок за основного кола):

Малюнок 7.1 - Схема вимірювання крокових параметрів зубчастого колеса:

а - окружного кроку; б - кроку зачеплення

Контроль окружного кроку може бути виконаний накладним крокоміром або універсальним зубоізмерітельним приладом. Базують наконечники спираються на зовнішній (або внутрішній) діаметр (рисунок 7.1, а). Широко використовується метод вимірювання від «першого кроку», прийнятого за номінальне значення з визначенням відхилень від нього. Вимірявши по всьому колу Z раз, можна побудувати графік і визначити накопичену похибка окружного кроку.

Крок зачеплення (основний крок) контролюється в площині, дотичній до основного циліндра (рисунок 7.1, б). Налаштування приладу проводитися на нуль по блоку кільцевих мір довжини, рівному номінальному значенню кроку зачеплення. Метод вимірювання відносний, так як прилад показує похибка кроку зачеплення: