3.2.4. Зубчатое колесо со спицами (форма 4)

Зубчатые колеса больших размеров (d_a>400) изготавливаются из стали или чугуна со спицами.

Зубчатое колесо, выполненное по форме 4 (рис. 14), состоит из обода (1), несущего на себе зубья, ступицы (2) и спиц (3).

Число спиц (К) обычно определяется формуле:

. (29)

Здесь D – это делительный диаметр шестерни (d₁) или колеса (d₂) в мм. Если К<3, то вместо спиц принимают сплошной диск с отверстиями. Если К>3…4, то берут четыре спицы, если К>4…5, то берут шесть спиц.

Размеры (Н) и (H₁) ширины спиц определяются зависимостями:

Н = 0,6d_B , (30)

Н₁= 0,8Н . (31)

Толщина обода (а) находится в зависимости от величины модуля (m), но принимается не менее 10 мм:

а = (2,5...4)m . (32)

Рис. 14. Зубчатое колесо со спицами

Другие размеры, необходимые для построения спиц и фигурных отверстий, равны:

F = 0,4Н , (33)

F₁ = 0,8F , (34)

R ≥ 0,5Н , (35)

R₂ >R₁ (конструктивно),

l=l₁=0,8a . (36)

3.2.5. Последовательность выполнения эскиза цилиндрического зубчатого колеса

Измеряют диаметр окружности вершин d_a и подсчитывают число зубьев z, по формуле:

. (37)

Затем определяют расчетный модуль и сверяют найденное значение с таблицей стандартных модулей (прил.3). Если расчетный модуль в таблице отсутствует, то принимают ближайшее стандартное значение, по которому и определяют все параметры зубчатого колеса.

Диаметры d, d_a, d_f при подобранном значении модуля и посчитанном числе зубьев рассчитывают по формулам (4), (5 или 6) , (7 или 8) .

Высоты h, h_a, h_f ( рассчитывают по формулам (10) и (11).

Цилиндрические зубчатые колеса бывают не только с прямыми, но и с косыми и шевронными зубьями. В косозубых передачах угол наклона линии зуба к плоскости, проходящей через ось колеса, обозначают β для этих колес, кроме понятия окружного делительного (торцового) шага, существует понятие нормального шага Р_n. (рис. 15)

Рис. 15. Схема для определения нормального шага косозубого зубчатого колеса

Соответственно этому существует понятие нормальный делительный модуль m_n, - величина, в π раз меньшая шага P_n.

Зависимость между нормальным и торцовым модулями выражается формулой:

m₁=m_n/cosβ или m_n = m_tcosβ, (38)

отсюда

, (39)

d_a=d+2m_n , (40)

d_f=d-2,5m_n , (41)

h_a=m_n; h_f=1,25m_n , (42)

h=2,25m_n . (43)

Остальные конструктивные и геометрические параметры снимают непосредственно с зубчатого колеса.