Тема. Зубчатые передачи

Вращательное движение от одного вала к другому передается с помо­щью различных деталей, совокупность которых называется передачей.

Передачи по своим действиям разделяются на передачи трением (фрикционные, ременные) и передачи зацеплением (зубчатая, цепная, реечная, червячная). К составным частям передач относят катки (роли­ки), шкивы, зубчатые колеса, червяки, рейки, валы, ремни, цепи, муф­ты, подшипники и др.

Зубчатые передачи обладают высоким коэффициентом полезного действия (до

95 %), надежны, но требуют высокой точности изготовле­ния. Кроме цилиндрических и конических зубчатых колес в отдельных случаях применяются колеса и детали других форм и с иной формой зубьев, отличающиеся друг от друга технологией изготовления, мате­риалом и конструктивными особенностями. Зубчатые колеса изготав­ливают нарезанием на металлорежущих станках, штамповкой, прокат­кой, отливкой и сваркой. Зубья зубчатых колес при их нарезании на металлорежущих станках изготавливают методом копирования (специ­альными пальцевыми или дисковыми фрезами) или обкатки (с помо­щью зуборезной рейки или долбяка). Для изготовления зубчатых колес применяется сталь, чугун, бронза, а также различные пластмассы.

В основу определения параметров зубчатого колеса положена дели­тельная окружность. Диаметр делительной окружности обозначается буквой d и называется делительным. По делительной окружности от­кладывается окружной шаг зубьев, обозначаемый Р_t и представляющий собой расстояние по дуге делительной окружности между соседними зубьями колеса (рисунок 1). Таких шагов можно отложить столько, сколько зубьев z имеет колесо.

Д елительная окружность делит высоту зуба h на две неравные час­ти — головку высотой h_a и ножку высотой h_f, Зубчатый венец ограничи­вается окружностью вершин зубьев диаметром d_a и окружность впадин диаметром d_f.

На чертежах поверхность и образующую вершин зубьев показывают сплошными основными линиями, поверхность и образующую впадин показывают сплошными тонкими линиями. Делительные окружности показывают штрихпунктирными линиями. По делительной окружности откладывают окружную толщину зуба s_t и окружную ширину впадин е_t. Одним из основных параметров зубчатых колес является модуль

.

ГОСТ 9563—60 устанавливает значения модулей зубчатых колес (таблица 1). При выборе модуля следует отдавать предпочтение перво­му ряду.

Таблица 1 — Значения модулей зубчатых колес

1 ряд	0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 6; 8; 10
2 ряд	0,7; 0,9; 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 7; 9; 11

Параметры цилиндрического зубчатого колеса определяются по формулам из таблицы 2.

Таблица 2

Параметр	Обозначение	Расчетная формула
Высота головки зуба	ha
Высота ножки зуба	hf
Высота зуба	h
Делительный диаметр	d
Диаметр вершин зубьев	da
Диаметр впадин зубьев	df
Шаг окружной	Pt
Окружная толщина зуба	st
Окружная ширина впадин	et
Ширина венца зубчатого колеса	b
Толщина обода зубчатого венца	e
Наружный диаметр ступицы	dc
Толщина диска	k
Диаметр окружности, определяющий расположение отверстий в диске	D1
Диаметр отверстий в диске	D0
Длина ступицы	lcт
Фаска	с

Зубчатая передача между параллельными валами осуществляется ци­линдрическими зубчатыми колесами с внешним (рисунок 2) или внутренним зацеплением зубьев. Зубчатые колеса по расположению зубьев на ободе колеса подразделяются на прямозубые, косозубые, шев­ронные. Между валами, оси которых пересекаются (под острым, пря­мым или тупым углом), применяют конические зубчатые колеса (рису­нок 3). Между перекрещивающимися валами применяют червячные передачи (рисунок 4).

Правила выполнения изображений зацеплений в зубчатых переда­чах устанавливает ГОСТ 2.402—68. Общие термины, определения и обозначения в зубчатых передачах устанавливает ГОСТ 16530—83. Правила выполнения цилиндрических зубчатых колес устанавливает ГОСТ 2.403—75. Пример оформления чертежа цилиндрического зубча­того колеса приведен на рисунке 6.

В соответствии с ГОСТ 2.403—75 при выполнении рабочих черте­жей зубчатых колес в правом верхнем углу чертежа выполняется табли­ца параметров, состоящая из трех частей, которые должны быть отделе­ны друг от друга сплошными основными линиями (см. рисунок 5). Первая часть таблицы содержит основные данные для изготовления зубчатого колеса; вторая — данные для контроля размеров зуба; тре­тья — справочные данные. На учебных чертежах обычно выполняются только первые графы первой части таблицы.