Чертежи конических зубчатых колес

Конические зубчатые колеса (см. рис. 8.5, д, е), как и цилиндрические, вычерчиваются условно (рис. 8.11). При этом общие правила выполнения чертежей цилиндрических зубчатых колес, изложенные в предыдущем параграфе, действуют и в случае вычерчивания конических прямозубых колес. Размеры элементов этих колес подсчитывают по тем же формулам, что и для цилиндрических колес. Однако диаметры, модуль, высота головки и ножки зуба конического зубчатого колеса переменны (рис. 8.11). Поэтому за диаметр делительной окружности принимают максимальное его значение. Значение модуля при подсчетах также берут наибольшее (на внешнем дополнительном конусе).

Рис. 8.11. Элементы конического зубчатого колеса.

ГОСТ 19 325–73 устанавливает, что основой для подсчета размеров конических прямозубых колес является делительный конус^[1]. По вершинам зубьев проходит конус вершин, а по впадинам зубьев — конус впадин. Кроме того, могут быть два дополнительных делительных конуса — внешний и внутренний. Образующие этих конусов расположены под прямым углом к образующей делительного конуса.

Для выполнения чертежа конического прямозубого колеса нужно знать внешний окружной модуль те, число зубьев шестерни z. Если рассматриваются два зубчатых колеса, находящихся в зацеплении, то числа зубьев обозначаются соответственно z1 и z2.

В данном примере эти величины взяты следующие: те = 3 мм; z1 = 20 (шестерни); z2 = 40 (колеса); диаметр вала da = 20 мм.

Прежде чем приступить к вычерчиванию, нужно подсчитать основные параметры колеса.

Диаметр делительной окружности колеса определяем по формуле d2 = тez2. В данном примере d2 = 3•40 = 120 мм. Высота головки зуба ha берется равной модулю (внешнему): ha = те = 3 мм.

Высота ножки зуба hr берется равной 1,2 модуля: hr = = l, 2me= 1,2−3 = 3,6 мм.

Диаметр делительной окружности шестерни (составляющей пару с изображаемым колесом) d1 = теz1 = 3•20 = 60 мм.

После подсчета основных параметров приступают к вычерчиванию фронтального разреза колеса. Построение выполняют в такой последовательности (рис. 8.12).

Рис. 8.12. Последовательность вычерчивания конического зубчатого колеса.

Вычерчивают два делительных конуса с общей образующей (рис. 8.12, а). Конус большего диаметра (d2 =120 мм) принадлежит колесу меньшего диаметра (d1 = 60 мм) — шестерне. К основанию делительного конуса колеса проводят две линии, расположенные под прямым углом к образующим конуса В результате получают внешний дополнительный конус колеса.

Вдоль образующей этого дополнительного конуса откладывают от точки пересечения ее с образующей делительного конуса размер высоты головки ha (в нашем примере 3 мм) и размер высоты ножки hf зуба, проводят через полученную точку прямую под углом? a (угол конуса вершин), получая конус вершин (рис. 8.12, б). Отложив размер высоты ножки зуба (в нашем примере 3,6 мм) вдоль образующей дополнительного конуса, соединяют полученную точку с вершиной делительного конуса, получая конус впадин колеса.

По образующей делительного конуса колеса откладывают размер длины зуба b, который можно подсчитать по соотношению b = (6?8)те, приведенному в табл. 8.1. В нашем примере возьмем коэффициент равным 6 (колесо стальное), получим b = 6те = 6•3 = 18 мм.

Определяют толщину обода венца ?0 из соотношения, приведенного в табл. 8.1: ?0? (2,5?4)те.

Для стального колеса берем коэффициент 2,5. Получаем ?0 = 2, 5те = 2,5•3 = 7,5 мм. Откладываем этот размер вдоль образующей дополнительного конуса и проводим вертикальную линию (рис. 8.12, в).

По соотношениям, приведенным в табл. 8.1, подсчитываем диаметр dCT и длину ступицы колеса, вычерчивая ее по этим размерам (рис. 8.12, в). Показывают в ступице отверстие для вала, диаметр которого dB = 20 мм.

Вычерчивают вид слева колеса.

В соответствии с ГОСТ 2.402−68 на нем показывают для конических колес лишь две окружности зубчатого венца: окружность вершин зубьев — сплошной основной линией и делительную окружность — штрихпунктирной тонкой линией (рис. 8.12, а).

В соответствии с ГОСТ 2.405−75 на рабочих чертежах конических зубчатых колес часть размеров проставляют на изображениях, а часть — в таблице параметров (рис. 8.13).

На изображениях наносят диаметр большего основания конуса вершин (внешний диаметр вершин зубьев). На рис. 8.13 этот размер равен 79,3 мм. Проставляют размер от базовой поверхности (торца ступицы) до большего основания конуса вершин (размер 21,64 мм). Указывают размеры двух углов: угол конуса вершин (угол 27°22' на рис. 8.13) и угол внешнего дополнительного конуса (угол 65°46'). Если зубчатое колесо имеет внешний дополнительный конус, то указывают ширину зубчатого венца (размер 26 мм). Всегда указывают размер базового расстояния, т. е. размер между вершиной делительного конуса и базовой плоскостью, измеренный по геометрической оси колеса (размер 100_0,2з мм на рис. 8.13). Указывают размеры фасок или радиусы скруглений на кромках зубьев.

Рис. 8.13. Чертеж конического зубчатого колеса.

В таблицу параметров вносят помимо модуля число и тип зубьев, угол делительного конуса? (угол 24°13'40″) и угол конуса впадин? f (угол 21°66'). Сведения о типе зубьев помещают в таблице параметров, потому что кроме прямых могут быть косые и круговые зубья с эвольвентными и другими профилями.

Во второй части таблицы параметров помещают данные для контроля колеса, а в третьей — справочные данные.

На соответствующих изображениях наносят обозначения шероховатости рабочих поверхностей зубьев и поверхностей вершин и впадин. Кроме того, указывают предельные отклонения формы и расположения поверхностей.

Из рис. 8.13 видно, что вершины делительного конуса и конуса вершин не совпадают. Смещение их обеспечивает зазор постоянной величины по всей длине зубьев сопряженных колес, что делает передачу более плавной. На учебных чертежах этот зазор допускается не показывать.

• [1] Здесь и в дальнейшем предполагается совпадение начального конуса с делительным.