Лабораторная работа №5

Тема работы: Определение параметров зубчатого колеса.

Цель работы: Научиться определять основные параметры зубчатого

колеса.

Оборудование: прямозубая цилиндрическая зубчатая шестерня, штангенциркуль, чертежный инструмент, калькулятор.

Ход работы:

1 Изучение теоретических основ построения зубчатой шестерни.

Соприкасающиеся друг с другом окружности на ведущем и ведомом

колесах, которые имеют общие оси с зубчатыми колесами и катятся друг по другу без скольжения, называются начальными.

Диаметры начальных окружностей обозначаются dwi и dw₂. Окружность, на которой расстояние между одноименными сторонами двух 'соседних зубьев равно шагу зуборезного инструмента, называется делительной, ее диаметр обозначается d. Делительные окружности совпадают с начальными,

если межцентровое расстояние пары зубчатых колес равно сумме радиусов делительных окружностей. У данного колеса существует только одна делительная окружность; она выбирается в качестве базы для

определения основных размеров зубчатого колеса.

Окружной шаг зубчатого зацепления p – есть расстояние между

одноименными сторонами двух соседних зубьев колеса, измеренное по дуге делительной окружности.

Из определения шага следует, что длина делительной окружности равна πd = pz. Отсюда диаметр делительной окружности

d=p·z/π,

Частное от деления p/π называется модулем зубьев и обозначается буквой т

р/п=т,

Подставив значение модуля в формулу

d=m·z₁

откуда

m=d/z.

Таким образом, модуль зубьев т можно определить как часть диаметра делительной окружности, приходящуюся на один зуб колеса. Поэтому модуль называется иногда диаметральным шагом.

Для унификации зуборезного инструмента и взаимозаменяемости зубчатых колес значение модулей зубьев следует выбирать по стандарту СТ СЭВ 310—76. Этим стандартом дан ряд значений от 0,05 до 100 мм. Приводим значение модулей зубьев от I до 25 мм:

1-й ряд (предпочтительный): 1; 1,25; 1,5; 2,0; 2_Э5; 3,0; 4_э0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 16,0; 20,0; 25,0;

2-й ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2_,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22.

Окружность 1_, описанная из центра колеса и ограничивающая вершины его головок, называется окружностью вершин.

Окружность 2, описанная из центра колеса и ограничивающая его впадины со стороны тела колеса, называется окружностью впадин.

Высотой зуба h называется радиальное расстояние между окружностью выступов и окружностью впадин.

Согласно ГОСТ -13755—68 высота головки зуба принимается равной модулю

h_a=m

Высота ножки зуба принимается равной 1,25 модуля

h_f= 1,25m

Высота зуба

h = h_a+h_f=m+1,25m=2,25m.

Разница в высоте ножки зуба одного колеса и высоте головки зуба другого необходима для образования радиального зазора

c=h_f-h_a=0,25m.

Диаметр окружности выступов

d_a=d+2h_a=z·m+2m=m(z-2).

Диаметр окружности впадин

d_f=d-2h_f=z·m-2m=m(z-2)

Модуль зацепления, можно определить, зная диаметр окружности выступов

m=d_a/(z+2).

Теоретическая толщина зуба s и ширина впадины s_в по делительной окружности равны между собой

s=s_в=p/2=π·m/2=1,57m.

Однако, чтобы создать боковой зазор, необходимый для нормальной работы зубчатой пары, зуб делается несколько тоньше, вследствие чего он входит во впадину свободно.

Межцентровое (межосевое) расстояние двух сцепляющихся зубчатых колес определяется по формуле

a_w=r₁+r₂=z₁·m/2+z₂·m/2=m(z₁+z₂)/2.

Дугой зацепления называют путь, проходимый профилем зуба по начальной окружности за время фактического его зацепления. Дуга зацепления обозначается буквой S.

Необходимым условием непрерывности зацепления является требование, чтобы дуга зацепления была больше шага зацепления, т.е. чтобы S >р.

Отношение длины дуги зацепления к шагу зацепления называется коэффициентом перекрытия

ε=s/p.

Коэффициент перекрытия характеризует среднее число пар зубьев, одновременно находящихся в зацеплении. Для цилиндри-ческих зубчатых передач принимают ε≥1,2.

2 Практическая часть.

Определяем геометрические размеры зубчатого колеса

-ширина - 100 мм.;

-диаметр окружности выступов — 130 мм.;

-диаметр окружности впадин — 105 мм.;

-число зубьев — 11;

-диаметр отверстия под вал - 42 мм.;

-шпоночный паз - 6x4 мм.

3 Расчётная часть

3.1 Определяем модуль зубчатого колеса

m=(d_a-d_f)/2,5;

m=(130-105)/2,5=25/2,5=10 мм;

3.2 Определяем диаметр начальной окружности

d=m·z₁

d=10·11=110 мм

Вывод: В данной работе мы изучили основные параметры зубчатого колеса и научились определять его основные размеры.