Методические указания / ZubKol

,

んゑどだぜだゐやずぽぞだ-

′

’

СЬзу¡ЬЦнЦЦ Злнв фЦЬ лЬЯЬцу

£í öñ½Ü0 « ЬЯлн¢сЦЦ £ЬЯфнпцук ¡Ь¿ п»

С¿ пцЬСсЦц з цскЦ фЦук пдсо н¿бЦЬпцсъ

íë¡ ç 2011

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання графічної роботи

за темою «Зображення зубчастих коліс» для студентів технічних спеціальностей

Затверджено методичною радою університету

Протокол № 2 від 10.11.2010 р.

Харків

ХНАДУ

2011

1

Навчальне видання

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання графічної роботи за темою «Зображення зубчастих коліс»

для студентів технічних спеціальностей

Укладачі:	ПАВЛОВ Анатолій Іванович
	АНДРІЄНКО Сергій Володимирович

Відповідальний за випуск О.В. Черніков

Комп'ютерна верстка С.В. Андрієнка

План 2011. Поз. _____.

Підписано до друку ________ р. Формат 60×84 1/16. Папір газетний. Гарнітура Times New Roman Cyr . Віддруковано на різографі.

Ум. друк. арк. 1,25. Обл.-вид. арк. 1,4. Зам. № ______. Тираж 250 прим. Ціна договірна.

ВИДАВНИЦТВО Харківського національного автомобільно-дорожнього

університету

Видавництво ХНАДУ, 61002, м. Харків - МСП, вул. Петровського, 25.

Тел. /факс: [phone], e-mail: [e-mail]

Свідоцтво Державного комітету інформаційної політики, телебачення та радіомовлення України про внесення суб'єкта видавничої справи до Державного реєстру видавців, виготівників і розповсюджувачів видавничої продукції, серія ДК №897 від 17.04.2002 р.

2

1. Загальні положення

Зубчасті передачі дуже поширені в промисловості. Їх призначення – змінити швидкість або напрям обертання рухомих ланок механізмів.

Зубчасті передачі можна поділити на плоскі та просторові. Першими будуть ті, у яких осі обертання обох коліс знаходяться в одній площині. До них відносяться циліндричні (а), конічні (б) та циліндро-конічні (в) передачі, схеми яких зображені на рис. 1.

Рисунок 1 – Схеми плоских передач

До просторових передач відносяться такі, у яких осі обертання не лежать в одній площині (мимобіжні, рис. 2). Це черв’ячні, гіпоїдні, спіроїдні, гвинтові та гіперболоїдні передачі.

Рисунок 2 – Приклади схем просторових передач

Передача зусиль між зубчастими колесами досягається за рахунок контакту робочих поверхонь зубців, тому контактуючими поверхнями можуть бути тільки спряжені поверхні, нормалі до яких в точці контакту співпадають. Для цього існує теорія зубчастих зачеплень, що викладається в курсі теорії машин та механізмів.

3

На креслениках зубчастих коліс форма робочих поверхонь не зображується, а у відповідній таблиці вказується вид зачеплення. Найбільш поширеним є евольвентне зачеплення, у якого форма профілю робочої поверхні зубців описується евольвентою. Таке зачеплення має наступні переваги: простота поверхні профілю інструмента (прямолінійність), нечутливість до похибок виготовлення та монтажу. Але в контакті знаходяться дві опуклі поверхні, що призводить до значних контактних напружень. Заради зменшення цих напруг М. Л. Новіков запропонував точкове зачеплення, бокові поверхні профілю інструмента для виготовлення зубців зубчастих коліс цього зачеплення описуються дужками кіл. Та в такому разі для постійного контакту в зачепленні зубці повинні бути косими (з нахилом до осі обертання).

Останнім часом розроблено нове зачеплення, яке має назву еволютного. Воно охоплює переваги вищезгаданих, але більш чутливе до похибок виготовлення та монтажу.

2. Основні геометричні параметри зубчастих коліс. Розглянемо основні геометричні параметри зубчастих коліс на

прикладі евольвентних передач. Форму зубця цього зачеплення показано на рис. 3.

Рисунок 3 – Форма зубця евольвентної передачі

4

Як правило, для евольвентної передачі приймається висота

головки	зубця	ha = m, а ніжки	- hf = 1,25m, де		m - модуль
передачі,	який	визначається за	формулою	m = p	. Через p
				π

позначено коловий крок, який знаходиться за формулою p = d z ,

де: d - діаметр ділильного кола, z - кількість зубців на зубчастому колесі. Менше з двох коліс зветься шестірнею. Якщо діаметр виступів дорівнює нескінченності, то колесо приймає форму рейки .

Діаметр кола виступів da знаходиться за формулою

da = d + 2ha,

адіаметр впадин дорівнює

d f = d − 2hf .

Зображення зубчастого колеса та зубців (у розрізі) показано на рис. 4.

Рисунок 4 – Приклад кресленика зубчастого колеса циліндричної передачі

Відношення діаметрів ділильних кіл зубчастих коліс (більшого до меншого) або кількостей зубців зветься передаточним числом.

5

Зубчасте колесо може бути прямозубим або мати нахилені зубці (рис. 5а). Нахилені зубці можуть мати постійний кут нахилу (до осі) або змінний (кругові зубці або арочні, рис. 5б). Косі зубці можуть мати різний напрям (шевронні зубці, рис. 5в).

а

б

в

Рисунок 5 – Види зубчастих коліс за напрямом зубців

Інколи застосовують не круглі колеса для передачі змінної швидкості обертання (рис. 6). В цьому випадку передаточне число може мати тільки ціле значення (найчастіше дорівнює 2).

Рисунок 6 – Схема циліндричних не круглих коліс

Зубчасте колесо має отвір для вала, на який воно насаджується. Кріплення на валу зубчастого колеса досягається за допомогою шпонки або шліців (наприклад, в коробках зміни передач, де зубчасте колесо з’єднується з різними відповідними колесами). Якщо діаметр вершин колеса мало відрізняється від діаметра отвору для вала (як правило, для шестірні), тоді доцільно виготовляти таке колесо як одне ціле з валом (рис. 7).

6

Рисунок 7 – Кресленик шестірні разом з валом

3. Зубчасті колеса плоских передач.

Зубчасті колеса плоских передач мають циліндричну або конічну форму. Зубці розташовані на зовнішній (рис. 4) або внутрішній поверхні (рис. 8).

Рисунок 8 – Колесо зубчасте циліндричне з внутрішніми зубцями

Для конічних коліс поверхні ділильних кіл мають форму конусів (рис. 9 та рис. 10). Зубці конічних коліс можуть бути постійної висоти (рівновисокі) та змінної (нерівновисокі). За формою можуть бути прямими та коловими.

7

Рисунок 9 – Колесо зубчасте конічне

Рисунок 10 – Колесо зубчасте плоске 8