Министерство образования и науки РБ
ГАПОУ
Нефтекамский нефтяной колледж
Автор: Дьячкова Л.Д., преподаватель
Инженернойграфики ГАПОУ ННК
Нефтекамск, 2020
Тема "Зубчатые передачи. Расчет цилиндрической зубчатой передачи"
Общие сведения о зубчатых передачах
Зубчатой передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения с одного вала на другой, изменения частоты вращения ведомого вала механизма и величины крутящего момента на нем, а также для преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот (реечные зубчатые передачи).
Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называется ведущим, а на получающем вращение - ведомым.
Меньшее из двух колес зубчатой передачи обычно называют шестерней, а большее - колесом. Термин "зубчатое колесо" относится к обеим деталям передачи.
Зубчатые передачи представляют собой наиболее распространенный вид передач в современном машиностроении, поскольку они наиболее полно удовлетворяют функциональным требованиям в сравнении с другими типами передач (при прочих равных условиях) - они надежны и долговечны, имеют небольшие габариты, относительно дешевы в изготовлении и эксплуатации, обладают рядом других преимуществ и достоинств.
Вычерчивание зубчатых колес и передач производится в соответствии с требованиями стандартов. Так, изображение на чертежах цилиндрических зубчатых колес должно выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 2.403-75 "Правила выполнения чертежей цилиндрических зубчатых колес"; конических зубчатых колес - ГОСТ 2.405-75 "Правила выполнения чертежей конических зубчатых колес" и т. д
Изучение темы "Зубчатые передачи. Колесо зубчатое" ставит целью освоение навыков и приемов вычерчивания зубчатых колес и зубчатых передач на чертежах и эскизах. Студент должен иметь базовые знания о типах зубчатых передач и видах
зубчатых колес, а также об основных элементах, параметрах и геометрических характеристиках зубчатого колеса.
Графическая работа «Расчет цилиндрической зубчатой передачи»
1. Согласно данным своего варианта, выполняется расчет на формате А4 в таблице (образец расчета приводится на следующей странице).
2. Расчет делается одновременно на оба зубчатых колеса (ведущее и ведомое).
3. После расчета на формате А3 выполняется графическая работа.
| Вар. | |||||||||||||||
| m | |||||||||||||||
| Z1 | |||||||||||||||
| Z2 | |||||||||||||||
| d1 | |||||||||||||||
| d2 |
Образец таблицы для проведения расчета цилиндрической зубчатой передачи
Последовательность выполнения графической работы «Цилиндрическая зубчатая передача»
1. 
После того, как выполнили расчет согласно своему варианту, данные занесли в таблицу, переходим непосредственно к построению зубчатого зацепления.
2. Создаем формат А3. Сразу заполняем основную надпись, чтобы потом к ней не возвращаться. Заносим в основную надпись все необходимые данные.
Номер студента Номер варианта
3. 
Теперь переходим к построению. Построение начинаем с вида слева, т. к. на нем мы должны показать, что делительные диаметры колес в зацеплении должны касаться друг друга и ни в коем случае – не пересекаться!!! Для этого берем из таблицы значения: диаметры делительных окружностей колес (D1 и D2) и межосевое расстояние (а). Все данные взяты из таблицы (см. выше).
Построение начинается с проведения вспомогательных линий. Вид строится над основной надписью. На своем чертеже размеры указывать необязательно, вы по ним ведете только построение. Делительный диаметр изображается штрихпунктирной линией.
4. 
После того как построили окружности делительного диаметра, берем из таблицы значения диаметров вершин и впадин обоих колес. Проводим данные окружности: диаметр вершин – это сплошная толстая линия, а диаметр впадин – это сплошная тонкая линия.
То, что часть окружностей заходит на основную надпись, пусть никого не смущает. Всему свое время. Это будет отредактировано позднее. Здесь важно понимать, что между линиями диаметров впадин и вершин располагается зубчатый венец колеса. Зубчатый венец, в свою очередь, расположен на ободе колеса.
Полная высота зуба складывается из суммы:
h = ha + hf,
где ha - высота головки зуба (равна модулю m);
hf – высота ножки зуба (равна 1.25 m).
5. 
Если правильно рассчитали и правильно построили должно получиться вот такое соотношение: тонкие линии не совпадают с толстыми линиями. Это означает, что вершины зубьев не достают до впадин колеса. Это есть – радиальный зазор, благодаря которому колеса вращаются.
6. Далее вычерчиваем обод колеса. Для того чтобы вычертить диаметр обода колеса, обращаемся к таблице с расчетами и находим значение б (толщина обода). Диаметр обода = диаметр впадин – 2б (в данном случае б=11).
7. После того как вычертили диаметры ободов колес, проведите окружности диаметров заданных валов, на которых находятся зубчатые колеса (они заданы по вариантам).
8. Займемся установкой шпонки. Для этого обратимся к таблице, где указывается сечение шпонок в зависимости от заданного диаметра вала.
Таблица — Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78
| Диаметр вала | Размеры шпонки | Глубина паза | Длина шпонки,мм | ||
| b | h | t1 | t2 | ||
| От 17 до 22 мм | 3,5 | 2,8 | 14 – 70 мм | ||
| От 22 до 30 мм | 3,3 | 18 -90 мм | |||
| От 30 до 38 мм | 3,3 | 22 – 110 мм | |||
| От 38 до 44 мм | 3,3 | 28 – 140 мм | |||
| От 44 до 50 мм | 5,5 | 3,8 | 32 – 160 мм |
9. В нашем примере диаметр вала первого колеса задан 25 мм и диаметр вала второго колеса - 30мм. Из таблицы видно, что при таких диаметрах ширина шпонки b будет равна 8 мм, а высота шпонки h - 7 мм. Глубина посадки шпонки в паз вала составляет 4 м, глубина паза втулки колеса – 3,3.мм.
10. 
Если диаметры валов имеют разное значение, то разрез вида слева в месте установки шпонки делаем для каждого колеса в отдельности.
11. Штриховка деталей в соединении выполняется в противоположных направлениях и с изменением шага между линиями (шпонка).
12. 
После завершения построения вида слева – переходим к построению главного изображения – фронтального разреза. Используем для этого линии проекционной связи. Проводим вертикальную вспомогательную линию, относительно которой отложим такие параметры как:
- ширина зубчатого венца;
- длина ступицы колеса.
Это позволит нам построить габариты вида спереди.
Данные берем из расчетной таблицы.
13. Проведите обязательно осевые линии валов зубчатых колес и общую осевую, по которой проходит зацепление колес.
14. Построив очертания зацепления, переходим непосредственно к детальному оформлению. Наметим расположение зубчатого венца колес. Не забываем правило: зубчатый венец показывается нерассеченным.
15. И самое главное: в зацеплении необходимо правильно выполнить линии. Вершины зубчатого ведущего колеса изображаются толстыми линиями, а ведомого колеса – штриховыми. Правильно с помощью линий передать радиальные зазоры между вершинами и впадинами зубчатых венцов.
16. Теперь переходим к оформлению разреза в месте соединения: колесо - вал – шпонка. Вновь обращаем внимание: шпонка является цельной крепежной деталью (без отверстий), следовательно – в разрезе показывается нерассеченной.
17. Рассмотрим построение на примере одного из зубчатых колес. Для этого в отверстие ступицы колеса установим вал, вычертим его по размерам (данные берутся из расчетной таблицы).
18. А теперь устанавливаем шпонку. Нам потребуется ее высота и длина. Высоту мы знаем – 7 мм, а длина определяется, по формуле: длина ступицы – 10 мм.
Так выглядит внешне сборочная единица: колесо – вал – шпонка.
19. В диске ведомого колеса можно выполнить дополнительно отверстия (для уменьшения массы колеса). Количество отверстий - от 3 до 6, но все они должны быть одного диаметра и равномерно расположены на диске.
Вторая шпонка устанавливается и вычерчивается аналогично. После завершения работы, указываем позиционные номера деталей и заполняем основную надпись чертежа. Образец приводится на следующем листе.
20.Для наглядности можно выполнить в цвете, используя команду Инструменты – Заливка. Можно и традиционным способом: классический вариант черно-белых изображений. К сборочному чертежу составляем спецификацию. Образец – ниже.
