Выбор конфигурации и размеры конических колёс

При единичном и мелкосерийном (N £ 50шт/год)производстве конические колёса с максимальным диаметром делительного конуса d_e £ 120 мм получают из проката, вследствие чего они имеют конфигурацию, показанную на рис.4.6.

При 120 < d_e £ 600 мм применяются заготовки в виде дисков, полученных свободной ковкой. Для этого случая конфигурация колёс показана на рис.4.7.

Размеры конструктивных элементов определяют по формулам:

ü диаметр ступицы d_ст =(1,6…1,5) d_b, где d_b – посадочный диаметр вала в месте установки колеса; коэффициент 1,6принимают при шпоночном соединении колеса с валом и 1,5– в остальных случаях;

ü длину ступицы l_ст = (0,9…1,3) d_b, где коэффициент 0,9принимают при прессовом соединении колеса с валом;

ü толщину обода d₀ = (1,8…3,0) m_te ³ 10 мм, где m_te − максимальный торцовый модуль, мм;

ü толщину диска C = (0,2…0,4) b, где b – длина зуба колеса;

^ü ширину центровочного пояска b^l ³ 2,5 m_te;

ü наружный диаметр колеса d^l_ae=d_ae– m_te sin2 d, где d_ae –максимальный диаметр конуса вершин зубьев; d – угол делительного конуса.

Рис.4.6. Конфигурация колёс, полученных из проката (при 30^o <d<45^o)

Рис.4.7. Конфигурация колёс, полученных свободной ковкой

Рис.4.8. Конфигурация колёс, полученных ковкой в подкладных штампах

При мелкосерийном производстве (N ³ 50 шт/год ) экономически оправдана ковка в простейших односторонних подкладных штампах. В этом случае колёса имеют конфигурацию, показанную на рис.4.8.

При среднесерийном и крупносерийном производстве колёс средних размеров (d_ae £ 600 мм) применяется их штамповка в двухсторонних закреплённых штампах. В этом случае колёса имеют конфигурацию, показанную на рис.4.9.

Размеры основных элементов штампованных колёс определяют по следующим формулам:

ü диаметр ступицы d_ст = (1,6…1,5) d_b;

ü длину ступицы l_ст =(0,9…1,3) d_b;

ü толщину обода d₀=(1,8…3,0) m_te ³ 10 мм;

ü толщину диска C =(0,2…0,4) b;

ü ширину центровочного пояска b ^l ³ 2,5 m_te;

ü наружный диаметр колеса d ^l _ae = d_ae - m_te sin2d;

ü штамповочные уклоны g ³ 7^о по ГОСТ 7505-55;

ü штамповочные радиусы R ³ 6 мм.

Рис.4.9. Конфигурация штампованных колес

При больших диаметрах (d_ae ³ 600 мм)конические колёса обычно выполняют литыми или имеющими сборную конструкцию, в которой обод и центр колеса соединяют призонными болтами.

Размеры основных параметров литых колёс определяют по следующим зависимостям:

ü диаметр ступицы d_ст = (1,6…1,8) d_b;

ü длину ступицы l_ст = (0,9…1,3) d_b;

ü толщину обода d₀ = (3…4) m_{t e} ³ 10 мм;

ü толщину диска C = (0,2…0,3) b.

Конические шестерни изготовляют как одно целое с валами (вал-шестерня), если не может быть обеспечена достаточная (по условиям прочности) толщина S (S £ 1,8 m_te) тела шестерни между впадиной зуба и пазом для шпонки (или шлицем) (рис.4.10, а). На рис.4.10, б; в показаны конструкции конических

Конструкция вала-шестерни (рис.4.10, в) позволяет применять для нарезания зубьев резцовые головки.

Правила выполнения рабочих чертежей эвольвентных конических зубчатых колёс установлены ГОСТ 2.403-75. Этот стандарт определяет правила изображения на чертеже параметров зубчатых венцов. Другие данные, необходимые для изготовления зубчатых колёс, приводятся на чертеже в соответствии с требованиями ЕСКД.

Структура рабочих чертежей конических зубчатых колёс представлена на рис.4.11.

Рис. 4.11. Структура рабочих чертежей конических зубчатых колёс

На изображении конического зубчатого колеса (рис.4.7), в соответствии с ГОСТ 2.403-75, должны быть указаны наружный диаметр колеса d ^l _ae с его отклонением E_da; ширина зубчатого венца b; расстояние от базовой поверхности T до плоскости внешней окружности вершин зубьев C ₁ с отклонением E_c; базовое расстояние A (расстояние от базовой поверхности T до вершины делительного конуса) с отклонением E_A; угол конуса вершин зубьев (угол обточки) d _a с отклонением ∆d _a; угол дополнительного конуса g с отклонением ∆g; шероховатость рабочих поверхностей зубьев; допуск на биение конуса вершин зубьев F_ar в направлении, перпендикулярном к образующей конуса; положение измерительного сечения.

Кроме того, приводятся параметры и других конструктивных элементов колеса (рис.4.12).

Рис.4.12. Пример изображения конического зубчатого колеса

При изготовлении конических зубчатых колёс базовыми поверхностями являются: отверстие зубчатого колеса, используемое для монтажа колеса на вал (у вала-шестерни – его опорные шейки); конус вершин и внешний диаметр колеса d ^l _ae, используемые для выверки колеса на зубообрабатывающем станке и для контроля размеров зуба; базовый торец T (рис.4.12), по которому базируется заготовка при зубообработке.

Квалитет точности и шероховатость посадочного отверстия конического колеса (или опорных шеек вала-шестерни) назначают в зависимости от принятой степени точности изготовления передачи по данным табл.4.13.

Таблица 4.13. Требования к базовым отверстиям колёс и опорным шейкам вал-шестерни

П р и м е ч а н и е. d – диаметр базовой шейки вала, мм

Требования нецилиндричности базового отверстия конических зубчатых колёс назначают в зависимости от диаметра и квалитета точности. Шероховатость боковых поверхностей шпоночного паза принимают не ниже R_z 20, а дна паза – не ниже R_z 40.

Допуск F_ar на биение конуса вершин зубьев в направлении, перпендикулярном к его образующей, назначается по нормам кинематической точности передачи ГОСТ 1758-81. Шероховатость рабочих и переходных поверхностей зубьев назначается в зависимости от принятой степени точности и выбранного способа зубонарезания.

Шероховатость поверхностей конуса выступов и внешнего дополнительного конуса назначается не ниже R_a 2,5 независимо от выбранной степени точности по нормам контакта (рис.4.12).

Шероховатость базового торца T детали назначают не ниже R_a 2,5 (рис.4.12).

Допуск на биение базового торца детали F_tc (рис.4.12) для конических колёс назначают по формуле

F_tc=d_б/d_ef_a tgd,

где d_б – диаметр базового торца T детали (диаметр ступицы), мм; d_e – максимальный диаметр делительного конуса, мм; f_a – параметр, назначаемый по табл.4.14 в зависимости от степени точности передачи и величины среднего конусного расстояния R_m; d – угол делительного конуса.

Биение не базовых поверхностей колёс не регламентируется.

Предельные отклонения E_с расстояния С ₁ от базового торца T до плоскости внешней окружности вершин зубьев (рис.4.12) рекомендуется принимать: 0,05 мм для колёс с m_te = 1…5мм и 0,1 мм для колёс с m_{t e} ³ 10 мм.

Допуск E_L на длину ступицы L принимают по полю допуска h 12.

Допуск E_A на базовое расстояние A (рис.4.12) можно принимать равным E_A= E_cR_e/R_m, где R_e, R_m − внешнее и среднее конусные расстояния передачи.

Таблица 4.14. Значения параметра f_a, мкм

Допуск на отклонение внешнего диаметра E_da рекомендуется назначать по табл.4.15.

Таблица 4.15. Предельные отклонения внешнего диаметра зубьев E_da

Отклонение угла конуса вершин зубьев при m_te ³ 1,5 мм принимают равным Δd = ± 8 ^l, а для дополнительного угла Δg= ± 15 ^l. Нерабочие поверхности колеса оставляют без механической обработки (после штамповки или литья) или обрабатывают (R_z 80) при получении детали из круглого проката или из кованного свободной ковкой диска. Размеры неработающих поверхностей выполняются свободными (h 14, H 14) и их отклонения на изображении детали не указывают, а приводят в технических требованиях. Размеры фасок С ₁в центральном отверстии, С ₂ на наружной поверхности ступицы и радиусы скруглений R (рис.4.12) назначают по аналогии с зубчатыми цилиндрическими колесами. Таблицу параметров зубчатого колеса размещают в правом верхнем углу его рабочего чертежа (рис.4.13). Для прямозубых конических колёс таблица параметров начинается с внешнего окружного модуля m_te, затем идут число зубьев z, тип зуба − прямой, графы − осевая форма зуба, средний угол наклона и направление линии зуба − исключаются, исходный контур – ГОСТ 13754-81, графа – номинальный диаметр зуборезной головки – исключается, вместо графы m_te в нижней части таблицы параметров для прямозубых колёс указывается средний окружной модуль m_tm.

Примеры записи технических требований и заполнения граф основной надписи рабочего чертежа зубчатого колеса приведены на рис.4.14.

Рис.4.13. Содержание таблицы параметров конического колеса с круговыми зубьями

Рис.4.14. Примеры записи технических требований и заполнения граф

основной надписи рабочего чертежа конического зубчатого колеса

Поиск по сайту: