ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА. Определение геометрических параметров

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Определение геометрических параметров

Зубчатого колеса

Ознакомиться с конструкцией зубчатого колеса, назначением его отдельных частей. Путем замеров и вычислений определить основные параметры и раз­меры колеса, результаты занести в таблицу.

Выполнить эскиз зубчатого колеса

Отчет о работе

– Тема

– Цель

– Таблица основных параметров (таблица)

– Эскиз зубчатого колеса в масштабе

– Ответы на контрольные вопросы

– Выводы о проделанной работе.

Цель: Научиться определять размеры прямозубого цилиндрического колеса замером и вычислением, выполнять эскиз колеса.

Оборудование и инструмент: Прямозубое цилиндрическое колесо,

штангенциркуль.

Теоретическое обоснование

В прямозубой передаче зубья входят в зацепление по всей длине. Вследствие погрешностей изготовления передачи и ее износа при работе процесс выхода одной пары зубьев из зацепления и начало зацепления другой пары сопровождаются ударами и шумом, величина которых возрастает с увеличением окружной скорости колес. Прямозубые передачи поэтому применяют при невысоких окружных скоростях.

Элементы эвольвентных зуб­чатых колес стандартизованы.

 

Рисунок 1.1

1 Шаг зубьев по делительной окружности p = πd/z,

где z – число зубьев

2 Основной параметр - модуль зубьев m = , мм

т₁=т₂ = т, так как в зацеп­лении могут быть зубчатые колеса только одного модуля.

Модуль стандартизован - 1 ряд: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3, 4; 5; 6; 8 … 80

3 Диаметр делительной окружно­сти: d = mz

4 Делительная окружность делит зуб по высоте на 2 части: головку и ножку

- Высота головки h_а = m

- Высота ножки h_f =1,25m.

- Высота зуба h =2,25m

5 Диаметр окружности вы­ступов d_а = m (z + 2)

6 Диаметр окружности впадин d_f = m(z – 2,5)

7 Расстояние между центрами двух зубчатых колес, находящихся в зацеплении:

Размеры зубчатой передачи могут быть уменьшены при заданном передаточном отношении путем уменьшения числа зубьев меньшего колеса. При изготовлении колеса с малым числом зубьев может происходить подрезание зубьев, т. е. врезание головки зуба стандартного инструмента — рейки, червячной фрезы или долбяка — в ножку зуба колеса (рисунок 1.2). При этом значительно снижается прочность зуба. При проектировании зубчатых передач не следует принимать число зубьев колеса меньше z_min, значение которого для приводных передач рекомендуется z_min ≥17.

 

Рисунок 1.2

 

Корригированием называется улучшение профиля зуба. Корригирование применяется для устранения подрезания зубьев шестерни при z<z_min.

В зависимости от назначения, размеров и технологии получения заготовки зубчатые колеса имеют различную конструкцию. Цилиндрические и конические шестерни выполняют как одно целое с валом (вал-шестерня). Это объясняется тем, что раздельное изготовление увеличивает стоимость производства вследствие увеличения числа посадочных поверхностей, требующих точной обработки, а также вследствие необходимости применения того или иного соединения (например, шпоночного).

Насадочные шестерни применяют в случаях, когда они должны перемещаться вдоль вала или в зависимости от условий сборки.

Рисунок 1.3 - Монолитные зубчатые колеса:

S₁=2,5m+2мм; d_ст=0,5d+10мм

При диаметре окружности вершин d_a£150 мм колеса изготовляют в форме сплошных дисков из проката или из поковок (рисунок 1.3). Зубчатые колеса диаметром d_a£500 мм получают ковкой (рисунок 1.4), отливкой или сваркой. Колеса диаметром d_a>500 мм выполняют отливкой или сваркой. Бандажированные или свертные колеса применяют в целях экономии легированных сталей.

Рисунок 1.4 - Конструкция кованного колеса при d_a£500 мм:

S₁=2,5 m+2 мм; S₂ = 2,5 m_e(m_te)+2 мм; d_cт=l,5d+10 мм;

l _cт =(0,8...1,5)d; С₁ =0,4...0,5b; С₂= (2...2,5)S₂

Основные конструктивные элементы колеса - обод, ступица и диск (рисунок 1.5).

Обод с зубчатым венцом шириной b воспринимает нагрузку от зубьев и должен быть достаточно прочным и в то же время податливым, чтобы способствовать равномерному распределению нагрузки по длине зуба. Жесткость обода обеспечивает его толщина S.

Ступица - выступающая часть колеса с размерами: d_cт, l_cт и посадочным отверстием d. Ступица служит для соединения колеса с валом и может быть расположена симметрично, несимметрично относительно обода или равна ширине обода. Это определяется технологическими или конструктивными условиями. Длина ступицы l_ст должна быть оптимальной, чтобы обеспечить, с одной стороны, устойчивость колеса на валу в плоскости, перпендикулярной оси вала, а с другой — получение заготовок ковкой и нарезание шпоночных пазов методом протягивания.

Диск соединяет обод и ступицу. Его толщина С определяется в зависимости от способа изготовления колеса. Иногда в дисках колес выполняют отверстия, которые используют при транспортировке и обработке колес, а при больших размерах и для уменьшения массы. Диски больших литых колес усиливают ребрами или заменяют спицами. Острые кромки на торцах ступицы и углах обода притупляют фасками f.

Рисунок 1.5 - Основные конструктивные элементы колеса

 

 

Контрольные вопросы

1. В чем заключаются достоинства и недостатки прямозубых зубчатых колес?

2. Какими способами получают заготовки зубчатых колес?

3. Из каких основных частей состоит зубчатое колесо?

4. Почему шестерни часто выполняют заодно с валом? Как они называются?

5. В каких случаях применяют насадные шестерни?

6. Какое минимальное число зубьев допускается для шестерни?

 

Таблица 1.1

№	Величина и её размерность	Обозначение	Способ определения
Вычисления	Замер
	Число зубьев	Z	-
	Диаметр вершин, (мм)	da	-
	Модуль зубьев, (мм) (округляем до стандартного значения)	m	m = da /(z+2)
	Делительный диаметр, (мм)	d	d = mz
	Диаметр впадин, (мм)	df	df = m(z-2,5)
	Ширина венца, (мм)	b	-
	Диаметр посадочного отверстия, (мм)	d0	-
	Диаметр ступицы, (мм)	dст	-
	Длина ступицы, (мм)	lcт	-
	Толщина обода, (мм)	S1	-
	Толщина диска, (мм)	C1	-