Определение основных геометрических параметров эвольвентных зубчатых цилиндрических передач

В ГОСТ 16532–70 установлен метод расчета геометрических параметров зубчатой передачи и зубчатых колес, приводимых на рабочих чертежах в соответствии с ГОСТ 2.403–75* (СТ СЭВ 859–78).

Расчетом определяются номинальные размеры зубчатой передачи и зубчатых колес (без отклонений). Если отсутствуют в обозначениях параметров индексы «1» и «2», относящиеся соответственно к шестерне и колесу, то имеется в виду любое зубчатое колесо передачи.

Исходные данные для расчета геометрических параметров зубчатых колес цилиндрических передач со смещением (x = x₁ + х₂ ≠ 0) приведены в табл. 2.

а)

б)

Рис. 15

ГОСТ 9563–60* (СТ СЭВ 310–76) устанавливает два ряда нормальных модулей для эвольвентных цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями. Для цилиндрических колес с косыми и шевронными зубьями модуль определяется по нормальному шагу.

Исходный контур – контур зубьев номинальной исходной зубчатой рейки в сечении плоскостью, перпендикулярной к ее делительной плоскости и нормальной к направлению зубьев. Исходная производящая рейка определяет форму и номинальные размеры зубьев нарезаемых цилиндрических колес в результате их обкатки при номинальном положении рейки относительно заготовки.

Таблица 2

Исходные данные для расчета геометрических параметров зубчатых колес

и цилиндрических передач с внешним зацеплением по ГОСТ 16532–70

Параметр		Обозначение	Зависимость, числовое значение
Число зубьев	шестерни	z1	Определяются кинематическими и прочностными расчетами
	колеса	z2
Модуль по ГОСТ 9563–60* (СТ СЭВ 310–76), мм		т
Угол наклона линии зуба рейки		β	β = 0° – для прямозубых колес; β = 8...20° – для косозубых колес; β = 25...35° – для шевронных колес
Исходный контур по ГОСТ 13755 – 81: угол главного профиля коэффициенты: радиального зазора высоты головки зуба высоты ножки зуба граничной высоты глубины захода зубьев радиуса кривизны переходной кривой		α c* hа* hf* hl* hw* ρf*	20° ≈0,25 ≈1,0 ≈1,25 ≈2,0 ≈2,0 0,38
Межосевое расстояние		aw	См. прим. 1
Коэффициент смещения		x1, x2	См. прим. 2

Примечания

1. Межосевое расстояние а_w входит в состав исходных данных, если его значение задано.

2. Коэффициенты смещения х₁ и х₂ входят в состав исходных данных, если значение межосевого расстояния a_w не задано. Коэффициенты смещения для различных цилиндрических передач рекомендованы ГОСТ 16532–70.

3. Числовые значения параметров исходного контура для передач m≥1 мм.

4. При обработке цилиндрических колес долбяком допускается увеличение с* до 0,35, а при шевинговании – до 0,4.

Исходный контур (рис. 16) характеризуется параметрами: углом главного профиля α, коэффициентом высоты головки h_а*, коэффициентом радиального зазора в паре исходных контуров с*, коэффициентом высоты ножки h_f* = h_а*+ с*, коэффициентом граничной высоты h_l* = 2h_а*, коэффициентом глубины захода зубьев в паре исходных контуров h_w* = 2h_a* и коэффициентом радиуса кривизны переходной кривой ρ_f*.

Высота головки h_a, радиальный зазор с, высота ножки h_f, граничная высота зуба h_l, глубина захода h_w, радиус переходной кривой ρ_f определяются умножением соответствующего коэффициента на модуль.

Рис. 16

Отношение смещения исходного контура к расчетному модулю называется коэффициентом смещения (х). Если делительная прямая исходного контура не пересекает делительную окружность колеса и не касается ее, то смещение положительное (х > 0); если делительная прямая пересекает делительную окружность – смещение отрицательное (х < 0); если делительная прямая касается делительной окружности – смещение исходного контура отсутствует (х = 0).

Положительное смещение (х > 0) вызывает увеличение толщины обрабатываемого зуба по дуге делительной окружности, отрицательное смещение (х < 0) приводит к уменьшению толщины зуба по дуге делительной окружности.

Подбор соответствующих коэффициентов смещения для шестерни (х₁) и колеса (х₂) позволяет влиять на геометрические параметры и прочностные показатели передачи, а также проектировать передачу при заданном межосевом расстоянии.

Значения коэффициентов смещения для прямозубых, косозубых и шевронных цилиндрических передач с внешним зацеплением рекомендованы ГОСТ 16532–70.

Разбивка коэффициента суммы смещений x_∑ на составляющие х₁ и х₂ для кинематических и силовых передач с внешним зацеплением рекомендованы ГОСТ 16532–70.

Расчетные формулы для определения геометрических параметров прямозубых цилиндрических передач без смещения приведены в табл. 3.

Расчет геометрии цилиндрических зубчатых передач с внутренним зацеплением выполняется в соответствии с ГОСТ 19274–73.

Таблица 3

Расчет основных геометрических параметров цилиндрических прямозубых зубчатых передач с внешним зацеплением по ГОСТ 16532–70 (при x_∑ = 0; у = 0; Δу = 0)

Параметр	Обозначение	Расчетная формула
Делительное межосевое расстояние	а	a = (z1 + z2) m/2
Межосевое расстояние	aw	aw = a
Делительные диаметры	d1; d2	d1 = z1m; d2 = z2m
Передаточное число	и	u = z2/z1
Начальные диаметры	dw1; dw2	dw1 = z1m; dw2 = z2m
Диаметры вершин зубьев	da1; da2	da1 =(z1 + 2)m; da2 = (z2 + 2)m
Диаметры впадин зубьев	df1; df2	df1 =(z1 – 2,5)m; df2 = (z2 – 2,5)m
Высота зуба	h	h = 2,25m

Расчетные формулы для определения основных параметров цилиндрических косозубых зубчатых передач с внешним зацеплением со смещением (при β > 0°; x_∑ ≠ 0; y ≠ 0; Δу ≠ 0) рекомендуются в соответствии с ГОСТ 16532–70.