4.2 Определение геометрических размеров шестерен
4.2.1 Определение предварительного значения модуля шестерен:
Полученное значение модуля округляем до ближайшего стандартного значения (см. таблицу 1).
Таблица 1
|
m, мм |
||||||
|
0,3 |
1,0 |
(2,75) |
4,5 |
9 |
16 |
30 |
|
0,4 |
1,25 |
3,0 |
5,0 |
10 |
18 |
33 |
|
0,5 |
1,5 |
(3,25) |
5,5 |
11 |
20 |
36 |
|
0,6 |
1,75 |
3,5 |
6,0 |
12 |
22 |
39 |
|
0,7 |
2,0 |
3,75 |
6,5 |
13 |
24 |
42 |
|
0,8 |
2,25 |
4,0 |
7,0 |
14 |
26 |
45 |
|
- |
2,5 |
(4,25) |
8,0 |
15 |
28 |
50 |
Из таблицы 1 принимаем значение модуля m = 2,75 мм.
-
Определение ширины шестерни:
Полученное значение ширины шестерни округляем до ближайшего стандартного значения из ряда нормальных линейных размеров (см. таблицу 2).
Таблица 2
|
b, мм |
||||||
|
5 |
13 |
21 |
29 |
37 |
46 |
58 |
|
6 |
14 |
22 |
30 |
38 |
48 |
60 |
|
7 |
15 |
23 |
31 |
39 |
49 |
62 |
|
8 |
16 |
24 |
32 |
40 |
50 |
63 |
|
9 |
17 |
25 |
33 |
41 |
52 |
65 |
|
10 |
18 |
26 |
34 |
42 |
53 |
67 |
|
11 |
19 |
27 |
35 |
44 |
55 |
70 |
|
12 |
20 |
28 |
36 |
45 |
56 |
- |
Принимаем значение ширины шестерни b = 25 мм.
4.2.3 Определение необходимой теоретической подачи насоса:
4.2.4 Определение удельной производительности шестеренного насоса (в см3 за 1 оборот на 1 мм ширины зуба):
4.2.5 Определение необходимого числа зубьев шестерни для обеспечения требуемой удельной производительности насоса.
На номограмме 1 (см. рис.2) горизонталь q' = 0,56 см3 пересекает прямую модуля m = 2,75 мм на вертикали z = 12.
Следовательно, требуемая теоретическая производительность насоса при заданной частоте вращения nн = 1500 об/мин и принятой ширине зуба b = 25 мм может быть получена с некорригированным зубом при модуле m = 2,75 мм и числе зубьев z = 12.
С целью улучшения зацепления в соответствии с требованиями, предъявляемыми к шестеренному насосу, останавливаемся на корригированном зубе, сохраняя расстояние между центрами то же, что и полученное при выборе некорригированного зуба, сохраняя раннее принятое значение модуля m = 2,75 мм, а число зубьев уменьшаем на единицу и принимаем z = 11.
4.2.6 Определение основных геометрических размеров зацепления.
Основные геометрические размеры зацепления (см. рис. 3) и другие параметры насоса определяем по таблице 3, с учетом ранее принятого числа зубьев.
Теоретическое расстояние между центрами шестерен:
Действительное расстояние между центрами шестерен:
Диаметр начальной окружности шестерни:
Диаметр окружности головок зубьев шестерни:
По номограмме 2 (см. рис. 4), предназначенной для корригированных шестерен, проверяем удельную производительность насоса q'.
Получаем q' = 0.57 см3.
Диаметр окружности впадин зубьев шестерни:
Диаметр основной окружности:
Основной шаг:
Угол
зацепления передачи: α
=
Профильное смещение рейки:
Толщина зуба по начальной окружности:
Высота зуба:
Размер блочной скобы на два зуба:
Толщина зуба у вершины:
Боковой зазор между зубьями:
Степень перекрытия: = 1,133.
Теоретическая производительность для случая неиспользования защемленного объема:
q =0,58 см3/(1мм ширины1оборот); Qт = 21,75 л/мин.
Теоретическая производительность для случая полного использования защемленного объема:
q =0,59 см3/(1мм ширины1оборот); Qт = 22,12 л/мин.
Рисунок 2 − Номограмма 1 (определение удельной производительности)
Рисунок 3 − Зацепление корригированное с положительным смещением
Таблица 3 - Основные данные рекомендуемых положительных шестерен (в1 = в2 = 0,5)
|
Параметры |
Условные обозначения |
Для модуля, равного единице |
Для модуля m |
||||||||
|
Число зубьев |
z |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
- |
|
|
Теоретическое расстояние между центрами в мм |
Ао1 |
Ат = Ао1m |
|||||||||
|
Действительное расстояние между центрами в мм |
Ад1 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
Ад = Ад1m |
|
|
Диаметр начальной окружности в мм |
d1 |
d = d1m |
|||||||||
|
Диаметр окружности головок в мм
|
Dе1 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
Dе = Dе1m |
|
|
Диаметр окружности впадин в мм |
Di1 |
6,747 |
7,716 |
8,690 |
9,668 |
10,649 |
11,632 |
12,618 |
13,605 |
Di = Di1m |
|
|
Диаметр основной окружности в мм |
dо1 |
7,5174 |
8,4572 |
9,3969 |
10,3366 |
11,2763 |
12,2160 |
13,1557 |
14,0954 |
dо = dо1m |
|
|
Основной шаг в мм |
tо1 |
2,9521 |
2,9521 |
2,9521 |
2,9521 |
2,9521 |
2,9521 |
2,9521 |
2,9521 |
to=2,9521m |
|
|
Угол зацепления передачи в град |
|
3321 |
3215 |
3119 |
3032 |
2950 |
2914 |
2843 |
2814 |
|
|
|
Профильное смещение рейки в мм |
|
0,6236 |
0,6080 |
0,5950 |
0,5840 |
0,5745 |
0,5663 |
0,5590 |
0,5526 |
m |
|
|
Толщина зуба по начальной окружности в мм |
s1 |
1,7166 |
1,6971 |
1,6813 |
1,6682 |
1,6572 |
1,6478 |
1,6397 |
1,6327 |
s = s1m |
|
|
Высота зуба в мм |
h1 |
1,0826 |
1,0725 |
1,0646 |
1,0583 |
1,0531 |
1,0487 |
1,0449 |
1,0418 |
h = h1m |
|
|
Размер блочной скобы на 2 зуба в мм |
М1 |
4,9666 |
4,9702 |
4,9750 |
4,9811 |
4,9888 |
4,9982 |
5,0070 |
5,0161 |
М = М1m |
|
|
Толщина зуба у вершины в мм |
sе1 |
0,1991 |
0,2481 |
0,2886 |
0,3225 |
0,3517 |
0,3788 |
0,4015 |
0,4210 |
sе = sе1m |
|
Продолжение таблицы 3
|
Параметры |
Условные обозна-чения |
Для модуля, равного единице |
Для модуля m |
|||||||||
|
Боковой зазор между зубьями (по дуге начальной окружности) в мм |
1 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
= 0,08m |
||
|
Степень перекрытия |
|
1,044 |
1,076 |
1,106 |
1,133 |
1,160 |
1,185 |
1,207 |
1,228 |
|
||
|
Размеры разгру-зочной канавки
|
Расстояние от оси до начала канавки в мм |
сmax1 |
1,77 |
1,75 |
1,73 |
1,71 |
1,70 |
1,69 |
1,68 |
1,675 |
сmax = сmax1m |
|
|
Глубина на каждом торце в мм |
y1 |
1,310-6 |
2,310-6 |
3,210-6 |
4,010-6 |
4,810-6 |
5,510-6 |
6,210-6 |
6,810-6 |
y = y1m y = ybn |
||
|
Теоретическая производительность для случая неиспользования защемленного объема в см3/1мм ширины1оборот |
q1 |
58,2410-3 |
64,4710-3 |
70,6810-3 |
76,8710-3 |
83,0510-3 |
89,2210-3 |
95,3310-3 |
101,5410-3 |
q = q1m2 Qт = qbn |
||
|
Теоретическая производи-тельность для случая полного использования защемленного объема в см3/1мм ширины1оборот |
q1 |
58,6010-3 |
64,5510-3 |
70,8410-3 |
77,1810-3 |
83,4010-3 |
89,6810-3 |
95,9710-3 |
102,2510-3 |
q = q1m2 Qт=qbn |
||
Рисунок 4 − Номограмма 2 (определение удельной производительности шестеренного насоса)