И заготовки. Требования к зубчатым колесам, материалы

Требования к зубчатым колесам, материалы

Конструктивные разновидности зубчатых колес

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Зубчатые передачи служат для передачи крутящего момента от одного вала к другому.

Зубчатые колеса делятся на цилиндрические, конические, червячные. Цилиндрические зубчатые колеса изготавливаются: одновенцовыми, многовенцовыми.

По конфигурации зубчатые колеса выполняют в виде дисков, фланцев и валиков (вал-шестерни). У зубчатых колес в виде дисков выполняют центральное отверстие, в котором могут быть либо шпоночный паз, либо шлицевые пазы. Основные конструктивные разновидности зубчатых колес показаны на рис. 22.2.

У вал-шестерней отношение длины вала к диаметру зубчатого венца всегда больше единицы (L/d > 1).

Цилиндрические зубчатые колеса могут выполняться с прямыми, косыми и шевронными зубьями. У конических зубчатых колес зубья могут быть прямыми, косыми и криволинейными.

Зубья зубчатых колес коробок перемены передач имеют закругления с торцов. Это необходимо для плавного вхождения зубьев в зацепление при переключении скорости вращения.

У вал-шестерней отношение длины вала к диаметру зубчатого венца всегда больше единицы (L/d > 1).

Цилиндрические зубчатые колеса могут выполняться с прямыми, косыми и шевронными зубьями. У конических зубчатых колес зубья могут быть прямыми, косыми и криволинейными.

D_в

D

D₀

b

B

D₀

D

b

B

b₁

b₂

B

D₀

D

D

d₁

D₀

d₁

d₂

d₂

а б в

г

Рис. 22.2. Конструктивные разновидности зубчатых колес

а – одновенцовое цилиндрическое; б – двухвенцовое цилиндрическое;

в – коническое; г – вал-шестерня.

Зубья зубчатых колес коробок перемены передач имеют закругления с торцов. Это необходимо для плавного вхождения зубьев в зацепление при переключении скорости вращения.

У быстроходных зубчатых передач для снижения уровня шума, зубья зубчатых колес выполняют выпуклыми (бочкообразными).

Точность цилиндрических зубчатых колес регламентируется ГОСТом 1.643-72. По этому стандарту установлено 10 степеней точности зубчатых колес с 3 по 12. В машиностроении в основном применяют 5-9 степени. Точ­ность на конические зубчатые передачи установлена ГОСТ 1.758-72, а на червячные передачи - ГОСТ 3.675-72.

Центральное отверстие и посадочные шейки зубчатых колес и вал-шестерней изготавливают по 7 … 8 квалитетам, реже по 6 квалитету.

Отклонение от перпендикулярности торцов относительно оси отверстия допускается не более 0,1 … 0,5 мкм/мм.

Эксцентриситет зубчатого венца относительно посадочных поверхностей не должен превышать 0,03 … 0,05 мм.

Точность остальных элементов зубчатых колес должна выдерживаться в пределах 9 … 11 квалитетов.

Шероховатость боковых поверхностей зубьев зубчатых колес должна быть в пределах Ra = 0,6... 1,2 мкм, червяков - Ra = 0,2... 0,4 мкм.

Посадочные отверстия зубчатых колес обрабатываются с шероховатостью Ra = 0,3... 0,6 мкм. Все требования по точности, шероховатости и материалу должны строго вытекать из функционального назначения деталей и передачи в целом. Решение конструктора должно базироваться на тщательном анализе функционального назначения той или иной детали.

В зависимости от служебного назначения цилиндрические зубчатые колеса изго­тавливают из углеродистых и легированных сталей, чугуна и пластмасс.

Цилиндрические и конические зубчатые колеса, чаще всего, изготавливают из углеродистых сталей (40,45, 15,20), легированных (40Х, 20Х) и хромоникелевых сталей.

В качестве заготовок зубчатых колес служат: прокат, поковки, огливки.

В зависимости от программы выпуска, в качестве заготовок применяют поковки или круглый прокат.

В массовом и крупносерийном производстве поковки выполняют с зубьями методом штамповки. Применяют также заготовки с горячей накаткой зубьев.

Для неответственных передач, работающих при скоростях V < 2 м/с используют чугун СЧ21 и СЧ15.

В качестве заготовок червячных колес используют отливки и прокат. В крупносе­рийном и массовом производствах применяют литье под давлением, литье в кокиль, оболочковые формы. Для составных колес небольшого размера применяют биметалли­ческие заготовки (отливки). Сущность процесса получения таких заготовок заключается в том, что предварительно отлитую ступицу устанавливают в форму и на нее центро­бежным способом заливают венец. При изготовлении особо крупных колес заготовки отливают с предварительно формованными зубьями.

Червяки изготавливают из углеродистых сталей 40, 45 и легированных сталей 40Х, 40ХН, 15Х, 15ХА, 20Х, 20ХНВА, 20ХВ.

Глобоидные червяки изготавливают из сталей марок 35ХМА, ЗЗХГН.

В качестве заготовок для червяков в крупносерийном и массовом производстве ис­пользуют поковку, а в мелкосерийном и единичном - прокат.

Так как основными рабочими поверхностями зубчатых колес являются их отвер­стия и зубья, то ниже рассмотрены методы их обработки.

Дата добавления: 2014-01-07