Конструкции цилиндрических зубчатых колес

Конфигурация зубчатого колеса в определенной степени зависит от технологии получения заготовки, которая находится в тесной взаимосвязи с объемом выпуска изделия.

На рис. 3 показаны простейшие формы колес, изготовляемых в единичном имелкосерийном производстве. При небольших диаметрах колес их изготовляют из прутка, а при больших - заготовки получают свободной ковкой с последующей токарной обработкой. Чтобы уменьшить объем точной обработки резанием, на дисках колес выполняют выточки от 1 до 2 мм (рис. 3, б, в). При диаметре d_а < 80 мм эти выточки, как правило, не делают (рис. 3, а).

а) б) в)

Рис. 3

Длину l_cт посадочного отверстия колеса желательно принимать равной или больше ширины b₂ зубчатого венца (l_cт ³ b₂). Принятую длину ступицы согласуют с расчетной (см. расчет соединения вал - ступица шлицевого, с натягом или шпоночного, выбранного для передачи вращающего момента с колеса на вал) и с диаметром посадочного отверстия d_om:

l_cт = (0,8...1,5)d_om, обычно l_cт = (1,0...1,2) d_om. (26)

При l_cт > b₂ выступающую часть ступицы располагают по направлению действия осевой силы F_а в зацеплении.

Диаметр d_сm назначают в зависимости от материала ступицы для:

стали d_сm = (1,5...1,55) d_om; (27)

чугуна d_сm = ( 1,55...1,6) d_om; (28)

легких сплавов d_сm = (1,6... 1,7) d_om, (29)

меньшие значения для шлицевого соединения колеса с валом, большие - для шпоночного и соединения с натягом.

Диаметр d_om посадочного отверстия принимается в зависимости от передаваемого момента Т:

. (30)

Ширину S торцов зубчатого венца принимают:

S= 2,2т + 0,05 b₂, (31)

где т - модуль зацепления, мм.

На торцах зубчатого венца (зубьях и углах обода) выполняют фаски: f=(0,5...0,6)т, которые округляют в зависимости от диаметра отверстия d_om до стандартного значения (см. ниже).

Острые кромки на торцах ступицы также притупляют фасками, размеры которых принимают по табл. 11:

Таблица 11.

Размер фасок ступицы

dom, мм	20...30	30...40	40...50	50...80	80...120	120...150	150...250	250...500
f,мм	1,0	1,2	1,6	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0

В среднесерийном, крупносерийном и массовом производствах заготовки колес получают из прутка свободной ковкой, а также ковкой в штампах. Форму зубчатых колес в этом случае проектируют по рис. 4, а, б. Для свободной выемки заготовок из штампа принимают значения штамповочных уклонов 5… 7° и радиусов закруглений R ³ 6 мм. Толщина диска

С» 0,5(S + S_cm) ³ 0,25b₂, где S_cm = 0,5(d_cm - d_om). (32)

а) б) в) г)

Рис. 4

Условия пластического деформирования металла при штамповке улучшены, если выемки в дисках колес выполнять по рис. 4, в, г. Радиусы закруглений принимают R₁ ³ 20 мм, штамповочные уклоны 12° и больше, толщина диска С = (0,4¸0,5)b.

Дата добавления: 2015-07-02