1. Изображения, основные размеры и требования
К ВЫПОЛНЕНИЮ ЧЕРТЕЖЕЙ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Механизмы, передающие движение от одной части устройства к другой, называют передачами. Наибольшее распространение получили зубчатые передачи, передающие движение от ведущего вала к ведомому с соответствующим изменением угловой скорости (или крутящего момента) по величине и направлению.
Зубчатые передачи классифицируются:
а) по взаимному расположению осей колес: цилиндрические (оси валов параллельны между собой); конические (оси пересекаются); червячные (оси скрещиваются);
б) по расположению зубьев колес: прямозубые, косозубые и шевронные;
в) по взаимному расположению колес: с внутренним и наружным зацеплением;
г) по форме профиля зубьев (наиболее применимы в машиностроении с эвольвентным профилем).
Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот применяют реечные передачи.
Основными деталями зубчатых передач являются зубчатые колеса, червяки и рейки. Колесо с меньшим числом зубьев называют шестерней, а с большим – колесом. При одинаковом числе зубьев шестерней называют ведущее колесо.
В современном машиностроении применяются зубчатые колеса самых разнообразных конструкций, отличающиеся друг от друга технологией изготовления, материалом и конструктивными особенностями.
Зубчатые колеса изготавливают штамповкой, прокаткой, отливкой и сваркой. Для выполнения зубчатых колес применяются сталь, чугун, бронза и различные полимеры.
Конструктивные форма и размеры зубчатого колеса зависят от нагрузок, действующих на его зубья, требований технологии их изготовления, удобства монтажа и эксплуатации, габаритов и массы зубчатых колес, бесшумности работы.
Цилиндрические зубчатые колеса малого диаметра (шестерни) обычно имеют форму сплошного цилиндра с отверстием для установки на вал. Колеса с большим диаметром для облегчения конструкции выполняются с тонким диском с отверстиями (без отверстий).
Диск может выполняться с ребрами жесткости. Если диаметр колеса достаточно велик, диск заменяется несколькими спицами, соединяющими обод с втулкой. Форма спиц может быть различная: круглая, овальная, прямоугольная, двутавровая.
Если в конструкции необходимо применить внутреннее зацепление, то большое колесо изготавливают с внутренними зубьями.
На чертеже зубчатого или червячного колеса (рис. 1) должно быть изображение изделия и другие данные (например, диаметр вершин зубьев, ширина венца, размеры фасок или радиусы кривизны линий притупления на кромках зубьев, шероховатость боковых поверхностей зубьев). В правом верхнем углу чертежа на расстоянии 20 мм от верхней внутренней рамки помещают таблицу параметров, состоящую из трех частей:
а) основные данные;
б) данные для контроля;
в) справочные данные.
Части отделяют друг от друга основными линиями. Неиспользуемые строки таблицы параметров исключают или прочеркивают.
Более подробно требования к выполнению чертежей изложены в соответствующих стандартах: в ГОСТ 2.403-75 – на цилиндрические зубчатые колеса; в ГОСТ 2.404-75 – на зубчатые рейки; в ГОСТ 2.405-75 – на конические зубчатые колеса; в ГОСТ 2.406-76 – на цилиндрические червяки и червячные колеса; в ГОСТ 2.407-75 – на червяки и червячные колеса глобоидных передач; в ГОСТ 2.408-68 – на звездочки приводных роликовых и втулочных цепей и т. д.
Основным расчетным параметром зубчатой передачи является модуль, т. е. число миллиметров начального (делительного) диаметра, приходящихся на один зуб (подробнее см. ГОСТ 16530-83). Числовые значения модуля выбирают из ГОСТ 9563-60. У зубчатых колес, находящихся в зацеплении, окружные шаги зубьев равны, следовательно, равны их модули.
Начальные окружности двух зубчатых колес – это воображаемые окружности двух гладких катков, перекатывающихся друг по другу без скольжения. Для определения основных параметров передачи принимается делительная окружность. У некоррегированных колес (будем рассматривать только их) делительная окружность совпадает с начальной.
Рис. 1. Изображение зубчатого колеса
Начальная окружность делит зуб колеса на две части – головку и ножку. Высота зуба h, головки ha и ножки hf связаны с модулем следующими соотношениями (ГОСТ 13755-81): h = 2,25 m; ha = m; hf = 1,25 m.