Конструкції зубчастих коліс та їх виготовлення

Конструкція зубчастих коліс залежить від їх розмірів, матеріалу, способу і технології виготовлення заготовки, експлуатаційних вимог. Якщо діаметр кола впадин мало відрізняється від діаметра вала

шестірню виготовляють із валом як одну деталь (рис. 5 а, б).

Зубчасті колеса, що допускають посадку та закріплення на валу, як правило, виготовляють насадними. Зубчасті колеса невеликого діаметра ( 200 мм) можуть виготовлятись із круглого прокату, кованих або штампованих заготовок у вигляді суцільного диска без маточини або з маточиною (рисунок в).

Колеса середніх діаметрів ( 600 мм) виготовляють із заготовок куванням, штампуванням або литтям. У більшості випадків такі колеса мають дискову конструкцію (рис. 5 г, д).

Рисунок 5. Конструкції зубчастих коліс

Для великогабаритних передач заготовки для зубчастих коліс виготовляють литтям (рис. 5 д) або зварюванням (рис. 5 е).

Конструкція коліс може бути складеною, коли на маточину насаджується зубчастий вінець (рис. 5 є).

Сучасні методи утворення поверхонь зубців зубчастих коліс достатньо різноманітні і нараховують у загальній кількості близько 50 найменувань. Сюди належать зубонарізування за допомогою зуборізних інструментів усіх типів, лиття, порошкова металургія та пластичне деформування, яке забезпечує підвищення міцності зубців і високу продуктивність при виготовленні. Вибір будь-якого методу формоутворення зубців залежить від комплексу економічних, експлуатаційних, технологічних вимог, що ставляться до конструкцій зубчастих коліс. Широке застосування мають два методи нарізування зубців: копіювання та обкочування.

Точність зубчастих передач

Одним із основних показників якості зубчастих передач є їх точність. Точність виготовлення зубчастих коліс, та передач визначає не тільки їхні кінематичні та експлуатаційні показники, а й такі характеристики, як інтенсивність шуму та вібрації, а також суттєво впливає на показники міцності передачі, довговічність її роботи, втрати на тертя тощо.

Основними показниками точності функціонування евольвентних зубчастих передач є такі: кінематична точність; плавність роботи; контакт зубців; бічний зазор.

Норми кінематичної точності регламентують повну похибку передаточного відношення – найбільшу похибку кута повороту: для зубчастого колеса – у межах його одного оберту; для передачі – за повний цикл зміни відносного положення зубчастих коліс пари. Величина та характер кінематичних похибок є вирішальними для зубчастих передач точних кінематичних ланцюгів, ділильних механізмів, а також планетарних передач із кількома сателітами.

За нормами кінематичної точності, плавності роботи та контакту зубців зубчасті передачі і колеса поділяють на 12 ступенів точності (із збільшенням номера ступеня точності точність зменшується). Найбільше розповсюдження у машинобудуванні мають зубчасті передачі із ступенем точності 5, 6, 7, 8, 9.

При однаковому ступені точності за нормами кінематичної точності, плавності роботи та контакту зубців для відповідного виду спряження умовне позначення складається з цифри та літери, розділених тире. Цифра означає ступінь точності, а літера – вид спряження зубців, наприклад:

6. – В ГОСТ 1643– 81 – для циліндричної евольвентної передачі;

7. – С ГОСТ 1758 -81 – для конічної зубчастої передачі.