- •Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
- •Isbn 5-7723-0681-2 Севмашвтуз, 2006 г.
- •1 Знаки, индексы и обозначения
- •2 Общие сведения о зубчатых передачах
- •2.1 Описание зубчатых передач
- •2.2 Виды зубчатых передач
- •2.3 Материалы зубчатых колес и термическая или химико-термическая обработка
- •2.4 Конструкция зубчатых колес
- •2.5 Способы нарезания зубьев
- •2.6 Нормы точности
- •3 Общие положения
- •4 Предварительные параметры передачи
- •5 Выбор материала шестерни и колеса
- •6 Допускаемые напряжения при расчете на прочность
- •6.1 Допускаемое контактное напряжение
- •6.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •6.3 Допускаемое напряжение при расчете на контактную прочность при действии пиковой нагрузки
- •6.4 Допускаемое напряжение при расчете на изгибную прочность при действии пиковой нагрузки
- •7 Режимы нагружений и их учет в расчетах на выносливость
- •8 Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки
- •9 Проектный расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •Последовательность расчета
- •9.10 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •9.11 Проверочный расчет на выносливость при изгибе
- •9.12 Проверочный расчет на контактную прочность при действии пиковой нагрузки
- •9.13 Проверочный расчет на изгибную прочность при действии пиковой нагрузки
- •10 Особенности расчета открытых цилиндрических и реечных передач
- •11 Особенности расчета соосных редукторов
- •12 Проектный расчет конической передачи с прямыми или круговыми зубьями
- •Последовательность расчета
- •13 Особенности расчета открытых конических зубчатых передач
- •14 Проектирование зубчатых колес
- •14.1 Конструкция цилиндрических зубчатых колес наружного зацепления
- •14.2 Конструкция вал-шестерней
- •14.3 Конструкция цилиндрических зубчатых колес внутреннего зацепления
- •14.4 Конструкция конических зубчатых колес
- •14.5 Посадка зубчатых колес на валах
- •14.6 Допуски и предельные отклонения размеров цилиндрических зубчатых передач
- •14.7 Шероховатость поверхностей
- •15 Правила выполнения рабочих чертежей зубчатых колес
- •16 Смазывание зубчатых передач
- •Бабкин Александр Иванович Проектирование цилиндрических и конических зубчатых передач
- •Сдано в производство 19.10.2006. Подписано в печать 25.10.2006.
- •164500, Г. Северодвинск, ул. Воронина, 6.
14.5 Посадка зубчатых колес на валах
Передача крутящего момента от вала к колесу или наоборот, независимо от типа посадки, осуществляется при помощи шпоночных или шлицевых соединений.
В серийных редукторах общего назначения обычно применяется одна из переходных посадок: H7/k6 (напряженная), H7/m6 (тугая). Эти посадки применяются в механизмах, работающих при небольших нагрузках и подвергающихся частым разборкам. Переходные посадки требуют дополнительного крепления колес от осевого перемещения (пружинными кольцами, установочными винтами, распорными втулками, гайками и т.д.).
При редких разборках применяются посадки: H7/n6 (глухая), H7/p6 (легкопрессовая). Эти посадки также требуют дополнительного крепления колес от осевого перемещения.
Посадка зубчатых колес на валы в тяжелонагруженных передачах, работающие при вибрационных и ударных нагрузках, осуществляется по одной из прессовых посадок: H7/r6, H7/s6. Применение этих посадок наряду с повышением надежности соединения предохраняет колеса от осевого перемещения.
Зубчатые колеса, нуждающиеся в осевом перемещении (в коробках передач), сажаются на валы с использованием подвижных посадок: H7/h6 (скользящая), H7/g6 (движения), H7/f6 (ходовая).
14.6 Допуски и предельные отклонения размеров цилиндрических зубчатых передач
Допуски на размер диаметра окружности выступов можно принять: для зубчатых колес 7 степени точности –h8, 8 степени точности – h9, 9 степени точности – h10. Для 11 степени точности (прямозубые и узкие косозубые колеса передач в ручных приводах) в реверсивных передачах – h11, в нереверсивных передачах – h12.
Допуск на длину ступицы принимаютh11- h12.
Допуски на остальные размеры обычно принимают по 14 квалитету.
14.7 Шероховатость поверхностей
Поверхности элементов зубчатых колес должны иметь шероховатость, указанные в таблице 14.3.
Таблица 14.3
Шероховатость поверхностей элементов зубчатых колес
Элементы зубчатых колес |
Шероховатость, Ra, мкм |
Торцы ступиц, базирующихся по торцу заплечиков валов, при отношении |
1,6 |
То же при отношении |
3,2 |
Профили зубьев при степени точности: |
|
6 |
0,4 |
7 |
0,8 |
8 |
1,6 |
9 |
3,2 |
Поверхности выступов зубьев |
6,3 |
Фаски и выточки на зубчатых колесах |
6,3 |
Рабочие поверхности шпоночных пазов |
1,6 |
Нерабочие поверхности шпоночных пазов |
3,2 |
Посадочные поверхности отверстий при посадке H7: |
|
при диаметрах ≤ 50 мм |
0,8 |
при диаметрах > 50 мм |
1,6 |
15 Правила выполнения рабочих чертежей зубчатых колес
15.1 Правила выполнения рабочих чертежей эвольвентных цилиндрических зубчатых колес в части указания параметров зубчатого венца регламентируются ГОСТом 2.403-75.
На изображении зубчатого колеса должны быть указаны:
а) диаметр окружности вершин зубьев ;
б) ширина венца b;
в) размеры фасок или радиусы кривизны линий притупления на кромках зубьев (допускается указывать фаски и радиусы кривизны в технических требованиях чертежа);
г) шероховатость боковых поверхностей зубьев.
На чертеже зубчатого колеса должна быть помещена таблица параметров зубчатого венца, которая состоит из трех разделов, отделенных друг от друга сплошными основными линиями (рис. 14.17):
первая часть – основные данные;
вторая часть – данные для контроля;
третья часть – справочные данные.
В первой части таблицы параметров должны быть приведены:
а) для прямозубых колес – модуль m, для косозубых и шевронных колес – модуль нормальный – ;
б) число зубьев z;
в) для косозубых и шевронных колес – угол наклона линии зуба ;
г) для косозубых колес – направление линии зуба: «правое» или «левое», для шевронных колес делается надпись «шевронное»;
д) нормальный исходный контур со ссылкой на соответствующий стандарт (ГОСТ 13755-81);
е) коэффициент смещения x с соответствующим знаком. При отсутствии смещения следует проставлять 0;
ж) степень точности и вид сопряжения по нормам бокового зазора по соответствующему стандарту и обозначение этого стандарта.
Во второй части таблицы параметров венца должны быть приведены данные для контроля взаимного положения разноименных профилей зубьев.
В третьей части таблицы параметров венца должны быть приведены:
а) делительный диаметр d;
б) при необходимости – прочие справочные данные, например обозначение чертежа сопряженного зубчатого колеса.
Если зубчатое колесо имеет два и более венца одного вида, то значение параметров следует указывать в таблице параметров в отдельных графах (колонках) для каждого венца (рис. 14.17в). Венец и соответствующая колонка таблицы обозначаются прописной буквой русского алфавита.
Если зубчатое колесо имеет два и более венца разного вида (например, цилиндрический и конический), то для каждого венца должна быть приведена на чертеже отдельная таблица, которые располагают рядом или одна над другой.
Неиспользуемые строки таблицы параметров следует исключать или прочеркивать.
а |
б |
в | |
Рис. 14.17 Таблица параметров зубчатого венца а – для прямозубого колеса, б – для косозубого колеса, в – блока зубчатых колес |
15.2 Правила выполнения рабочих чертежей конических зубчатых колес в части указания параметров зубчатого венца регламентируются ГОСТом 2.405-75.
На изображении конического зубчатого колеса должны быть указаны:
а) внешний диаметр вершин зубьев до притупления кромки ;
б) внешний диаметр вершин зубьев после притупления кромки (при необходимости);
в) расстояние от базовой плоскости до плоскости внешней окружности вершин зубьев;
г) угол конуса вершин зубьев ;
д) угол внешнего дополнительного конуса;
е) ширина зубчатого венца b;
ж) базовое расстояние;
з) размеры фасок f;
и) положение измерительного сечения.
Кроме этого, на чертеже конического зубчатого колеса должна быть помещена таблица параметров зубчатого венца, состоящая из трех разделов, отделенных друг от друга сплошными основными линиями (рис. 14.18):
первая часть – основные данные;
вторая часть – данные для контроля;
третья часть – справочные данные.
В первой части таблицы параметров для зубчатых колес должны быть приведены:
а) внешний окружной модуль – для прямозубого колеса,
средний нормальный модуль – для колеса с круговыми зубьями;
б) число зубьев z;
в) тип зуба – надписью «Прямой» или «Круговой»;
г) осевая форма зуба по ГОСТ 19325-73 – для колеса с круговыми зубьями;
д) средний угол наклона – для колеса с круговыми зубьями;
е) направление линии зуба – надписью «Правое» или «Левое»;
ж) исходный контур со ссылкой на соответствующий стандарт (ГОСТ 13754-81 – для прямозубого колеса, ГОСТ 16202-81 – для колеса с круговыми зубьями);
з) коэффициент смещения с соответствующим знаком:
внешний окружной коэффициент – для прямозубого колеса,
средний нормальный коэффициент – для колеса с круговыми зубьями. Допускается вместоуказывать внешний окружной коэффициент смещения,
при отсутствии смещения следует проставлять 0;
и) коэффициент изменения толщины зуба с соответствующим знаком, при отсутствии изменения следует проставлять 0;
к) угол делительного конуса ;
л) номинальный диаметр зуборезной головки – для колеса с круговыми зубьями;
м) степень точности и вид сопряжения по нормам бокового зазора по соответствующему стандарту и обозначение этого стандарта;
Во второй части таблицы параметров венца должны быть приведены размеры зуба в измерительном сечении:
а) толщина зуба по хорде или постоянная хорда;
б) высота до хорды или до постоянной хорды.
В третьей части таблицы параметров венца должны быть приведены:
а) межосевой угол передачи ;
б) средний окружной модуль – для прямозубого колеса,
внешний окружной модуль – для колеса с круговыми зубьями;
в) внешнее конусное расстояние ;
г) среднее конусное расстояние ;
д) средний делительный диаметр ;
е) угол конуса впадин ;
ж) внешняя высота зуба ;
з) при необходимости прочие справочные данные, например:
внешняя высота головки зуба ;
внешняя окружная толщина зуба – для прямозубого колеса,
средняя нормальная толщина зуба – для колеса с круговыми зубьями. Допускается вместоуказывать внешнюю окружную толщину зуба;
и) обозначение чертежа сопряженного зубчатого колеса.
| |
а |
б |
Рис. 14.18 Таблица параметров конических колес: а – прямозубого, б – с круговыми зубьями |