4.5. Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Общие сведения о чертежах зубчатых колес изложены в учеб­ной литературе [1, 2]. Зубчатые колеса вычерчивают на чертежах ус­ловно по ГОСТ 2.402-68. Правила выполнения чертежей цилиндриче­ских зубчатых колес регламентированы ГОСТ 2.403 — 75.

Пример оформления чертежа зубчатого колеса опоры вала при­веден на рисунке 17 (прил. 2). В соответствии с правилами оформле­ния колесо на чертеже изображено со следующими условностями.

Главное изображение выполнено в виде фронтального разреза, секущая плоскость которого проходит через ось колеса. На разрезе зубья колеса условно совмещены с плоскостью чертежа и показаны нерассеченными и незаштрихованными. Окружность и образующая поверхности выступов зубьев колеса показана сплошной основной линией. Делительная окружность показана штрихпунктирной тонкой линией. Окружность и образующая поверхности впадин зубьев коле­са показана сплошной основной линией. Отметим, на видах окруж­ность впадин зубьев колеса показывают сплошной тонкой линией. Зубчатое колесо не имеет спиц, поэтому полный вид слева не вычер­чен. Три окружности, изображающие зубчатый венец не проведены, а изображены лишь отверстие колеса для вала и шпоночный паз.

На изображениях зубчатого колеса в соответствии с правилами стандарта проставлены: диаметр вершин зубьев Ø128 мм; ширина венца 30 мм; диаметр окружности обода Ø100 мм; диаметр ступицы Ø50 мм, длина ступицы 38 мм; диаметр окружности расположения облегчающих отверстий Ø75 мм и их диаметр Ø12 мм; диаметр от­верстия колеса для вала Ø30 мм и размеры шпоночного паза - 8 мм и 33,3 мм; размер фасок; обозначения параметров шероховатости.

В правом верхнем углу чертежа на расстоянии 20 мм от верхней линии рамки помещена таблица параметров, где указывают данные для изготовления и контроля зубчатого венца.

На профессиональных чертежах таблица состоит из трех частей, отделяемых друг от друга сплошными основными линиями. В первой части приводят данные для нарезания зубьев колес: модуль (ГОСТ 9563-60); число зубьев; нормальный исходный контур по ГОСТ 13755-81 и пр. Во второй части указывают данные для контро­ля: допуск на профиль, допуск на погрешность обката и пр. В третьей части оговаривают справочные данные: делительный диаметр d; обозначение чертежа сопряженного зубчатого колеса.

Ширина таблицы 110 мм, буквенные обозначения параметров записывают в графе шириной 10 мм, а соответствующие этим обозначениям числовые данные - в графе шириной 35 мм.

На учебном чертеже «Колесо зубчатое» опоры вала вторую часть таблицы не заполняют, а первою и третью части оформляют, как показано в примере на рисунке 17 (прил. 2).

Выполнение чертежа зубчатого колеса опоры вала рекомендуется начинать с расчета размеров геометрических параметров и конструктивных элементов цилиндрического зубчатого колеса (рис. 13).

Для расчета зубчатого колеса индивидуального варианта надо знать величины - модуль, число зубьев, диаметр вала D_B (в прил. I). Термины, обозначения и формулы для расчета даны в примере.

Пример. Исходные данные для расчета: модуль - m = 4,

число зубьев - Z= 20, диаметр вала - D_B = 22 мм.

1 . Диаметр окружности вершин зубьев колеса

d_a = m x (Z+2) = 4x(20+ 2) =88 мм

2. Диаметр окружности впадин зубьев колеса

d_f = m х (Z- 2,5) — 4 х (20 - 2,5) = 70 мм

3. Высота головки зуба

h_a=m = 4 мм

4. Высота ножки зуба

h_f= 1,25т = 1,25 x4 = 5 мм

5. Диаметр делительной окружности колеса

d= т Z= 4 x20 = 80мм

6. Диаметр ступицы колеса, изготовленного из стали:

d_ст= 1,55 D_B= 1,55 х 22 = 34,1 мм

Выбираем d_ст =34 мм

7. Длина ступицы колеса

L_ст=(0,8...1,5) x D_в=(0,8...1,5) х22 =17,6...33 мм

Выбираем L_ст = 25 мм

8. Ширина зубчатого венца

k = (6…8) х т = (6…8) х 4= 24…32

Выбираем k=28

9. Толщина диска колеса

f= (1/2... 1/3) х k = (1/2... 1/3) х 28=14...9,3мм

Выбираем f = 10 мм

10. Толщина обода

S = h_a+h_f =4 + 5 = 9мм

11. Диаметр окружности обода

d₁ = d_f - 2S - 70- 18 = 52мм

12. Диаметр окружности расположения отверстий в диске

d₂ = d_cm + 0,5(d₁ - d_cm ) = 0,5(d₁ + d_ст ) = 0,5 (52+34) = 43 мм.

Выбираем d₂ = 42 мм

13. Диаметр отверстии в диске

d_отв = 0,25(d₁ – d_ст ) = 0,25 х (52 - 34) = 0,25 х 18 = 4,5 мм

Выбираем d_отв = 5мм

14. Ширина фаски на торцах зубьев

С=(0,6...0,7) m = (0,6...0,7) х4 = 2,4...2,8мм

Выбираем С = 2,6 мм и округляемо стандартного значения

(см, подраздел АЛ): С =2,5 мм

15. Размеры шпонки и шпоночного паза при D_в = 22 мм; ширина b = 6; высота h = 6; длина шпонки - 25;

D_B + t₂ = 22+2,8 = 24,8 мм.

Шпонка 6 х 6 х 25 ГОСТ 23360 -78.