Конструктивные типы шестерен

Рис.30

1 - стальные кованые,

2 - литые из серого чугуна,

3 - сварные,

4 - составные из пластмасс.

Тип 1 - имеет преимущественное распространение;

тип 2 - для малонагруженных передач, а также для открытых передач большого размера;

тип 3 - для крупногабаритных шестерен;

тип 4 - для бесшумной работы при хорошей сопротивля­емости удару.

Материал и термообработка шестерен

Стальные шестерни изготавливаются из качественных и ле­гированных сталей, как правило, с термообработкой.

Наибольшее распространение получили: для серийного производства - улучшение; для серийного и массового - цементация и закалка: только для массового производства при наличии зубошлифовальных станков - закалка; для массового производства при наличии соответствующего оборудования - закалка токами высокой частоты.

Таблица 1

	Твердость	Материал	Замечания
Улучшение (закалка до малой твердости)	НB = 260-300	Ст.40 Ст.45 Cт.40X Ст.45Х и др.	Окончательная на­резка зубьев после термообработки во избежание коробления
Закалка	HRC = 40-50	Ст.40Х Ст.40ХН и др.	Необходима шлифовка зубьев по профили для устранения ко­робления
Цементация и за­калка	HRC = 56-63	Ст.20Х Ст.18ХГТ Ст.12ХНЗА Ст.20ХНЗА Ст.18ХНЗА	Окончательная обра­ботка зубьев до термообработки. Коробление невелико.
Закалка ТВЧ	НRC = 50-60	Ст. 45 Ст.40Х	Только для крупных шестерен с модулем >8

Расчетные геометрические зависимости

а) прямозубые и косозубые цилиндрические шестерни

Рис. 31

а) передаточное отношение:

i =

б) делительные диаметры шестерен:

d_д = mZ - для прямозубых

d_д = m_sZ =- для косозубых

в) шаг и модуль:

m = ; m_s = ; t_s = ; m_s = .

г) межцентровое расстояние:

- для прямозубых

- для косозубых

д) размеры зуба:

h_г = f₀ m; при f₀ = 1, h_c = m, h_н = 1.25m

h_н = 1,25 f₀m

- по дуге; f₀ - коэффициент высоты зуба.

Здесь: t и m - нормальный шаг и модуль; t_s и m_s - торцевой шаг и модуль;  - угол спирали зуба.

Ряд наиболее распространенных стандартных модулей:

... 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 6; 7; 8; 10; 12 ...

Стандартный угол зацепления  - 20°. Для бесшумной и плавной работы косозубых шестерен необходимо перекрытие зубьев: последующий зуб должен входить в зацеп-ление раньше, чем выйдет из зацепления предыдущий.

б) прямозубые конические шестерни

Все o6paзующие зубьев сходятся в одной точке пересечения осей. Номинальный делительный диаметр, шаг и модуль отсчитываются по большому основанию делительного конуса.

1.Передаточное отношение:

i =

2. Делительный и средний диаметры шестерен:

d_д = m Z; d_с = m_с Z.

3. Конусное расстояние:

4. Средний диаметр и модуль:

.

Здесь: m_c - средний модуль;

L - конусное расстояние - длина образующей делительного конуса;

b - ширина зубьев шестерен;

 - углы конусности.

Рис. 32