Конструирование зубчатых колес.

8.1.1. Конструирование шестерни.

Шестерня выполняется заодно целое с валом. Ее размеры определены в п.п. 3.1:
d₁ = 44,8 мм; d_a1 = 48,8 мм; d_f1 = 39,8 мм; b₁ = 50 мм.

8.1.2. Конструирование колеса.

Колесо плоское штампованное. Размеры зубчатого венца определены в п.п. 3.1:
d₂ = 179,2 мм; d_a2 = 183,2 мм; d_f2 = 174,2 мм; b₂ = 45 мм. Остальные конструктивные элементы колеса (рис. 10) определяются по рекомендациям [5]:

– толщина обода

                                          ;

      – толщина диска

                                                    ;

      – внутренний диаметр обода

                                            ;

      – диаметр ступицы

                                      ;

      – длина ступицы при отношении

                                                 

равна ширине зубчатого венца        ;

       – штамповочные уклоны          ;

       – радиусы закруглений

                                                        ;

       – фаски на торцах зубчатого венца

                                                     ;

      – фаски на углах обода

                                                      ;

      – фаски посадочной поверхности ступицы при диаметре вала мм

                                                     .

По чертежу сконструированного колеса выполнена трехмерная модель (рис.10).

Рис. 10. Конструктивные элементы плоского штампованного колеса и его модель

 

 

 

  Допуски формы и расположения поверхностей назначаются по рекомендациям [4]:

      – допуск цилиндричности посадочной поверхности

                                              Т _{ê O ê} = 0,3·t = 0,3·0,025 = 0,0075 мм,

где t – допуск размера отверстия; для мм и 7 квалитета точности – .

      Округляя Т _{ê O ê} до значения из ряда нормальных линейных размеров, получаем

                                                             Т _{ê O ê} = 0,008 мм;

      – допуск параллельности Т _êê и симметричности Т _¸ шпоночного паза

                                          Т _êê = 0,6·t_шп = 0,6·0,043 = 0,0258 мм,

                                                 Т _¸ = 4·t_шп = 4·0,043 = 0,172 мм,

где  – допуск ширины шпоночного паза, равный  для шпонки шириной  и 9 квалитета точности.

           Округляя Т _êê и Т _¸ до значений из ряда нормальных линейных размеров, окончательно получаем Т _êê = 0,025 мм, Т _¸ = 0,16 мм.

Допуски параллельности торцев колеса Т _êê = 0,06 мм и радиального биения поверхности вершин зубьев Т _­  = 0,08 мм назначены по рекомендациям [5].

 

Для оформления таблицы параметров зубчатого венца рабочего чертежа колеса необходимо выполнить расчет одного из размеров для контроля взаимного положения разноименных профилей зубьев (измерительного размера). Выполним расчет длины общей нормали [1].

Расчетное число зубьев в длине общей нормали для нормальных зубчатых колес определяется по зависимости

                              ,

где z₂ – число зубьев колеса, z₂ = 88.                                                                             

Действительное число зубьев в длине общей нормали  – округленное до ближайшего целого числа значение , т.е. .

Расчетная длина общей нормали колеса определяется по зависимости

                       

где inva = tga - a – инволюта угла a (a в радианах), a – угол профиля исходного контура; по ГОСТ 13755-81 a = 20°, inv20° = tg 20° – 20·3,14/180 = 0,014904;

    x₂ – коэффициент смещения колеса, x₂ = 0.

Наименьшее E_Wmin и наибольшее E_Wmax отклонения длины общей нормали определяются по ГОСТ 1643-81 и составляют: E_Wmin = - 0,14 мм; E_Wmax = - 0,28 мм.

Для косозубых колес должно выполняться условие обеспечения возможности измерения длины общей нормали [1]

                                                      ,                                        (**)

где b_b – основной угол наклона зуба, b_b = 10,183° (см. п.п. 3.3).

Подставляя значения параметров, получаем

.

Условие (**) выполнено.