М іністерство аграрної політики України Департамент кадрової політики, аграрної освіти та науки Харківський національний технічний університет сільського господарства ім.. Петра Василенка

Методичні вказівки до виконання індивідуальної дослідної роботи з креслення за темою

Зубчаста передача

Харків - 2006

Автори:

Рябоштан О.Ф. , ст..викл. (ХНТУСГ);

Міленін А.М., асистент (ХНТУСГ).

Рецензенти:

Шотіков А.В., к.т.н., доц. (ХНТУСГ)

Бінькова М.І., к.т.н., доц. (АПВОУ ім. Крилова)

Схвалено і рекомендовано до видання Радою Навчально-методичного центру по заочній формі навчання у закладах освіти 3-4 рівнів акредитації аграрного профілю (план видання навчально-методичної літератури на 2006-07 н.р., рег.№ 020/06 від 18.05.06 р.)

Мета завдання. Знайомство студентів з виконанням креслень зубчастих передач, шпонкових та шліцьових з’єднань.

Зміст завдання. Виконати креслення циліндричної зубчастої передачі за умови з’єднання шестерні з валом за допомогою шпонки, а зубчастого колеса з валом за допомогою шліців. Креслення виконується на форматі А3 в двох зображеннях з виконанням специфікації на окремому аркуші формату А4 а також пояснювальної записки з необхідними розрахунками.

Порядок виконання завдання Загальні положення

Зубчасті передачі служать для передачі обертання з одного валу на інший або для перетворення обертального руху на поступальний. Якщо осі валів розташовані паралельно, застосовують циліндричні зубчасті колеса з прямими, косими або шевронними зубцями. Передача обертання між валами з пересічними осями здійснюється конічними колесами. Для передачі руху між валами з мимобіжними осями застосовують черв’ячну, гвинтову або гіпоїдну передачі.

Зубчасті передачі бувають із зовнішнім і внутрішнім зчепленням зубців. Розглянемо терміни, визначення і позначення, що характеризують зубчасті передачі ( ГОСТ 16530 – 83).

Основний елемент зубчастого колеса – це зубці. Зубці – це виступи на колесі (рис. 1), що передають рух шляхом взаємодії з відповідними виступами другого колеса.

Рис. 1

Циліндрична поверхня, що відділяє зубці від тіла зубчастого колеса, називається поверхнею западин, а поверхня, що обмежує зубці з протилежного зовнішнього боку, називається поверхнею вершин. Циліндрична поверхня зубчастого колеса, яка є базовою для визначення елементів зубців та їх розмірів, називається ділильним циліндром. Частина зуба, що міститься між поверхнею вершин зубців і ділильним циліндром колеса, називається голівкою зубця, а частина зубця, що міститься між ділильним циліндром і поверхнею западин, називається ніжкою зубця. Відповідно до вказаних поверхонь розрізняють кола, що лежать в торцевому перерізі зубчастого колеса: ділильне коло ( діаметр D), коло вершин (діаметр D ) і коло западин ( діаметр D ).

Висоту голівки зуба позначають h , висоту ніжки h , а повну висоту зуба – h, отже h = h h .

Відстань між однойменними точками сусідніх зубців по дузі ділильного кола називається кружним ділильним кроком Р .

Якщо ділильний крок помножимо на число зубців колеса Z, то одержимо довжину ділильного кола  D = P Z. Звідси D =P Z/.

Лінійну величину , в  разів меншу від ділильного кроку, називають кружним ділильним модулем m =Р /. В подальшому цю величину будемо позначати m і називати модулем, маючи на увазі кружний ділильний модуль.

Отже, діаметр ділильного кола в залежності від модуля й числа зубців колеса виражається формулою D = m Z.

Модулі зубчастих коліс стандартизовані згідно з ГОСТ 9563 – 60.

Значення модуля m (ГОСТ 9563 – 60.)

1 ряд	0,5	0,6	0,8	1	1,25	1,5	2	2,5	3	4	5	6	8	10
2 ряд	0,55	0,7	0,9	1,125	1,375	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5	7	9	11

При виборі модуля слід віддати перевагу першому ряду перед другим.

Висота зубця і його частин визначається в залежності від модуля висоти голівки зубця h = m, висота ніжки зубця h = 1,25 m, повна висота зубця

h= h +h = m + 1,25m= 2,25 m.

Діаметр кола вершин більше діаметра ділильного кола на дві висоти голівки зубця, тобто:

D =D+2h = mz+2m= m (z+2)

Діаметр кола западин менший від діаметра ділильного кола на дві висоти ніжки зуба, тобто:

D =D-2h_f= mz – 2,5 m = m (z – 2,5)

Кружна товщина зуба по дузі ділильного кола:

S = P /2 = 0,5m.

В зубчастій передачі прийнято зубчасте колесо з меншим числом зубців називати шестірнею, а з більшим числом зубців – власне колесом. Шестірня й колесо мають однаковий модуль й однакові геометричні розміри зубців.

Зубчасті колеса на кресленнях зображують умовно за ГОСТ 2.402 – 68

Рис.2.

1. Кола і твірні поверхонь вершин зубців показують суцільною основною лінією на всіх зображеннях (рис. 2).

2. Кола і твірні поверхонь западин зубців в розрізах і перерізах показують суцільною основною лінією. На видах, перпендикулярних осі, їх допускається не показувати або показувати суцільною тонкою лінією (рис. 2).

3. Ділильні кола, а також твірні поверхонь ділильних циліндрів зображуємо штрих – пунктирною лінією на всіх видах і розрізах колеса (рис. 2).

4. Зубці зубчастих коліс викреслюють тільки на осьових розрізах, в інших випадках зображують поверхню їх вершин. Якщо треба показати профіль зуба, його викреслюють на виносному елементі або зображують на обмеженій дільниці деталі.

У разі необхідності напрям зубців зображують поблизу осі колеса трьома тонкими паралельними лініями з відповідним нахилом ( для прямозубих, косозубих та шевронних коліс) (рис.3).

Циліндричну зубчасту передачу викреслюємо в двох зображеннях подовжнього фронтального розрізу на місці вигляду спереду і вигляду зліва. На кресленні наносимо розміри діаметрів поверхонь вершин шестерні і колеса, міжосьову відстань, товщину шестерні і колеса.

Рис. 3

Ділильні кола шестерень і колеса торкаються одне одного в точці, що розташована на міжосьовій лінії, отже міжосьова відстань А дорівнює напівсумі ділильних діаметрів А = m( Z + Z )/2. В зоні зачеплення коліс кола поверхонь зубців зображують суцільною основною лінією. Кола поверхонь вершин і западин колеса і шестерні в зоні зачеплення не торкаються, а утворюють радіальних зазор 0,25m. Пояснюється це тим, що висота голівки зуба менше висоти ніжки на величину 0,25m. На вигляді спереду в розрізі зубці не штрихують і зуб ведучого колеса (шестерні) зображують розташованим перед зубом веденого колеса і тому зуб шестірні видимий, а зуб колеса – невидимий. Для зображення шпоночного з’єднання валу з колесом на кресленні виконують місцевий розріз.

Для передачі обертального моменту в з’єднанні деталей вал – шестерня застосовано призматичну шпонку (ГОСТ 8987 – 68, виконання 1). Шпонка – гранчаста деталь, що забезпечує передачу обертання між валом і надітою на нього шестернею. В спеціальну канавку – паз, зроблену на валу, вставляють шпонку і насаджують на вал шестерню так, щоб паз маточини колеса попав на частину шпонки, що виступає. Форма і розміри пазу в обох деталях повинні відповідати поперечному перерізові шпонки, яка своїми гранями спряжується з гранями пазів шестерні й валу.

Розміри поперечного перерізу шпонки обираються у відповідності з ГОСТ 23360 – 78 в залежності від діаметра відповідного валу, а довжину шпонки беруть на 2 – 5 мм меншою від довжини маточини колеса (табл..3).

Між верхньою неробочою гранню призматичної шпонки й основою пазу в маточині колеса є невеликий зазор (0,2 – 0,3 мм). На кресленні цей зазор показують збільшеним.

На подовжніх розрізах з’єднань всі шпонки показують нерозрізаними. Для передачі обертального моменту в з’єднанні деталей колесо – вал застосовано прямобічне шліцьове з’єднання.

Шліцьове з’єднання являє собою багатошпоночне з’єднання, в якому шпонки виконані спільно з валом і розташовані паралельно його осі.

Для прямобічних шліцьових з’єднань ГОСТ 1139 – 80 передбачає три серії – легку, середню і важку, котрі відрізняються висотою і кількість зубців. Кожна серія призначена відповідно для малонавантажених, середньонавантажених і важконавантажених умов роботи.

Центрують прямобічні шліцові з’єднання трьома способами: за зовнішнім діаметром D, внутрішнім діаметром d і бічними гранями b зубців. Найбільш зручним у виконанні, економічним і розповсюдженим є центрування за зовнішнім діаметром D.

На кресленнях шліцьові з’єднання та їх елементи зображують умовно за ГОСТ 2. 409 – 68.

Рис.4

1. Кола і твірні поверхонь вершин зубців на валу і в отворі зображують суцільною основною лінією, а западин на видах, перпендикулярних осі – суцільною тонкою лінією (рис. 4).

2. В подовжньому розрізі суцільною основною лінією зображують твірні поверхонь, як вершин, так і западин. В поперечному розрізі коло западин викреслюється тонкою лінією ( рис.. 4).

3. Межу між шліцьовою і нешліцьовою поверхнями деталі, а також між шліцами повного профілю і збігом зображують суцільною тонкою лінією (рис. 4).

4. На зображеннях, одержаних проекціюванням на площину, перпендикулярну до осі шліцьового валу або отвору, зображують профіль одного зуба ( виступу) й двох западин. (рис.4).

5. При зображенні шліцьового з’єднання показують тільки ту частину поверхні вершин отвору, яка не закрита валом (рис. 5).

6. На подовжніх розрізах і в перерізах шліци показують нерозрізаними ( рис. 5).

7. На складальних кресленнях допускається показувати на поличці лінії – виноски умовне позначення шліцьового з’єднання, де вказується:

а) позначення поверхні центрування D, d, b;

б) номінальні параметри отвору або валу – z, d, D, b (рис..5)

Рис.5.

Вихідні дані.

Для виконання креслення в таблиці 1 варіантів завдань знаходимо модуль m, число зубців колеса z , число зубців шестерні , по яких за вищевказаними формулами обчислюємо геометричні параметри зубчастої передачі. Знаходимо діаметр валу колеса D .Там же дається серія зачеплення, за якою знаходимо параметри шліцьового з’єднання згідно ГОСТ 1139 – 80 (табл. 2), діаметр валу шестірні d , за яким призначаємо шпонку згідно з ГОСТ 8789 – 68 (табл.3). Конструктивні розміри колеса й шестерні залежать від умов роботи зубчастої передачі і розраховуються за емпіричними формулами, які теж наведені в табл.1.

Таблица 1.