1. Конструирование зубчатых колес тихоходной ступени

/рис. 1.1 и 1.2/

Этап начинается с размещения зубчатых колес на листе формата А1 /рис.1/. Для этого на расстоянии мм от правой вертикальной линии, ограничивающей формат, проводят штрихпунктирной линией ось промежуточного вала II. От нее на расстоянии чертят ось тихоходного вала III.

Далее определяют положение тихоходной пары зубчатых колес. Нижний торец зубчатого колеса располагается, примерно, на расстоянии от горизонтальной линии, ограничивающей верхнюю часть формата. Колесо и шестерня тихоход­ной пары вычерчиваются в виде прямоугольников со сторонами , и , .

Затем на расстоянии мм от верхнего торца ко­леса проводят горизонтальную линию и на расстоянии К + m, где m – модуль тихоходной пары - вертикальную линию, ограничивающие внутренний контур корпуса редуктора. Вертикальная и горизонтальная линии сопрягаются

радиусом мм.

Далее переходят к конструированию зубчатых колес /рис. 2/. Для этого необходимо определить основные размеры зубчатых колес тихоходной ступени:

1. Диаметр ступицы колеса

2. Длина ступицы колеса

3. Толщина обода - выбирается из табл. 1 в зависимости от модуля.

4. Толщина диска колеса .

5. Диаметр окружности впадин зубьев .

6. Внутренний диаметр обода колеса .

7. Диаметр центров отверстий в доске колеса .

8. Диаметр отверстий диска колеса .

Все полученные значения округляются до ближайшего большего значения по

ГОСТ 6638-69.

Таблица 1.1

m(mn) мм	1,5	2	2,5	3	4	5
мм	6	8	9	10	12	14

Определив основные размеры, переходят к вычерчиванию зубчатых колес. Первоначально диаметрами d_n и d_T, по­лученными при ориентировочном расчете валов, изображают отверстия шестерни и колеса. После этого вычерчивают зубья зубчатых колес. При этом следует иметь ввиду, что начальная окружность делит зуб по высоте на две неравные части - на головку и ножку. У передач, выполненных без смещения режу­щего инструмента, высота головки зуба равняется модулю «m», а высота ножки - 1,25 «m».

Для построения зуба от начального диаметра наружу откладывается величина модуля m и проводится линия, ограничивающая вершину зуба. Внутрь от то­го же диаметра откладывается величина 1,25 m и чер­тится линия, ограничивающая впадины зубьев. При построении зацепления зуба шестерни и колеса между вершиной зуба и впадиной образуется зазор, равный 0,25 m.

Далее переходят к конструктивному оформлению шестерни и колеса.

Шестерни в зависимости от отношения диаметра начальной окружности к диаметру вала могут выполняться либо насадной конструкции, либо за одно целое с валом.

Если , то шестерня делается насадной, как показано на рис.1.2

Если , то зубья шестерни нарезаются непосредственно на валу, т.е. шестерня и вал представляют собой одно целое.

Колеса, как правило, выполняется насадными и их диаметр в U_T раз больше диаметра шестерни. Для уменьшения массы колес и экономии металла на боковых поверхностях колес де­лаются облегчения. При этом колесо состоит как бы из трех отдельных элементов: обода, диска и ступицы, размеры которых определены выше.

Обод воспринимает нагрузку со стороны зуба и поэтому должен быть прочным. В то же время он должен быть достаточно податливым, чтобы, деформируясь под нагрузкой, способствовать более равновесному распределению последней по длине зуба. Оптимальная толщина обода выбирается из табл. 1.1.

Для соединения обода со ступицей в колесе выполняется диск, размеры которого определяются по эмпирическим форму­лам, указанным выше. Диск чаще всего располагается по середине обода. Для облегчения колес, а иногда для их закреплений при нарезании зубьев, в диске изготавливаются 4÷6 отверстий с указанными выше размерами.

Ступица служит для сопряжения колеса с валом и передачи крутящего момента от колеса к валу или наоборот. Чтобы уста­новить колесо на валу без перекоса и обеспечить в допускае­мых пределах напряжения смятия на боковых поверхностях шпонки, длина ступицы определяется эмпирической зависимостью:

.

При этом может оказаться, что длина ступицы колеса будет мень­ше, больше или равна /что редко бывает/ ширине обода колеса . Если , то при вычерчивании ступицы ее обыч­но располагают несимметрично относительно обода, т.е. с одной стороны торец ступиц совпадает с торцом обода, а с дру­гой - выступает наружу на величину равную , как показано на рис. 3 для колеса быстроходной пары. Если длина ступицы получается меньше , то ее кон­структивно увеличивают до ширины обода колеса .

У зубчатых колес, заготовки которых получены методом штамповки, ступица, диск и внутренняя часть обода при изго­товлении обычно не обрабатываются на металлорежущих станках, поэтому на них сохраняется штамповочные уклоны, равные, приблизительно 1÷10. При этом уклоны направлены от заданно­го размера в тело детали.

Иногда для уменьшения дисбаланса колес ступица, диск и обод обрабатываются на металлорежущих станках. В этом случае уклоны будут отсутствовать, т.к. получать цилиндрические поверхности легче, чем конические.

Диск со ступицей и ободом сопрягаются галтелями радиусом r₁ = 3÷5 мм.

На торцах обода и ступицы снимаются фаски размером f = 2 x 45˚.

Вершины зубьев шестерни и колеса с двух сторон ограничиваются фасками размером .

После вычерчивания шестерни и колеса тихоходной ступени переходят ко второму этапу проектирования.