Изображение цилиндрической зубчатой передачи

При фрикционной цилиндрической передаче колеса (катки) прижаты друг к другу, поэтому при вращении одного колеса в результате возникновения сил трения приводится во вращение другое (рис. 407, а). Подобное вращение можно передавать и с помощью зубьев (рис. 407, б). При этом цилиндрические поверхности катков соответствуют начальным поверхностям зубчатых колес. Эти поверхности проецируются на чертеже в начальные окружности диаметром d_{w 1}и d_{w 2} (рис. 407, в).

Рассмотрим пару зубчатых колес, находящихся в зацеплении (рис. 408, б) и представим, что зубья их будут постепенно уменьшаться, изменяясь пропорционально по высоте и ширине (рис. 408, а), а расстояние между их осями остается при этом постоянным. При уменьшении зубьев до бесконечно малой величины зубчатые колеса превратятся в гладкие цилиндры (катки), которые будут перекатываться один по другому без скольжения (рис. 408, в и г). Эти цилиндре будут называться начальными и проецируются на плоскость чертежа в начальные окружности. Начальные окружности двух зацепляющихся зубчатых колес – это воображаемые окружности гладких цилиндрических катков, которые при вращении колес перекатываются друг по другу без скольжения (межосевое расстояние начальных окружностей – а).

Так как при монтаже зубчатой передачи точно выдержать межосевое расстояние a_w практически

невозможно (имеются нормы отклонений разме­ров a_w), то при зацеплении зубчатые колеса каса­ется друг друга не по делительным окружностям (рис. 409, а, в).

Таким образом, у пары сопряженных зубчатых колес может быть несколько начальных окружностей. Делительная и начальная окружности совпадают только в очень редких случаях, тогда а = a_w (рис. 409, б). Цилиндрические зубчатые передачи, где оси валов параллельны, могут быть с внешним (см. рис. 398, д) и с внутренним зацеплением (см. рис. 398, е). Наиболее распространены передачи с внешним зацеплением.

На рис. 410, а показан пример цилиндрической зубчатой передачи.

Зубчатое колесо передачи, сообщающее движе­ние другому (парному) колесу, называют веду­щим, а которому сообщается движение – ведо­мым. Зубчатое колесо передачи с меньшим чис­лом зубьев называется шестерней и с большим числом зубьев – просто колесом. При одинаковом числе зубьев зубчатых колес передачи ведущее колесо называется шестерней, а ведомое – коле­сом.

Для обозначения элементов шестерни и колеса вводятся индексы: для шестерни индекс 1; для ко­леса индекс 2.

В учебной практике наиболее широко применя­ют некорригированные цилиндрические прямозу­бые колеса, у которых зубья параллельны оси колеса.

Правила выполнения изображения зацеплений в зубчатых передачах устанавливает ГОСТ 2.402-68.

Выполним чертеж зубчатой передачи, представленной на рис. 410, а, по следующим данным:

1) колеса прямозубые, цилиндрические, сталь­ные (устанавливаются на валах, призматических шпонках);

2) модуль зацепления т = 12 мм;

3) число зубьев шестерни z, = 16;

4) число зубьев колеса z₂ = 48;

5) ширина зубчатого венца b = 100 мм;

6) диаметры отверстий для валов: у шестерни D_{b 1}= 65 мм, у колеса D_b2 = 90 мм.

Вначале необходимо определить параметры зубчатых колес по формулам табл. 39:

1) диаметры начальных окружностей:

d_{W 1} = 12 · 16 = 192 мм;

d_W2 = 12 · 48 = 576 мм;

2) диаметры вершин зубьев и диаметры впадин:
d_{a 1} ⁼ d_{W 1}+ 2 m = 192 + 2 · 12 = 216 мм;

d_{a 2} = d_W2 + 2 m = 576 = 2 · 12 = 600 мм;

d_{f 1} = d_{W l} – 2, 5m = 192 - 2, 5 · 12 = 162 мм;

d_f2 = d_W2 - 2, 5m = 576 - 2, 5-12 = 546 мм

3) наружные диаметры ступиц:

d_{c l}= 1, 6 D_{b 1} = 1, 6 · 65 = 104 мм;

d_{c 2}= 1, 6 D_{b 2} = 1, 6 · 90 = 144 мм;

4) длины ступиц:

l _ст1 = 1, 5D_{b 1}= 1, 5 · 65 = 98 мм;

l _{ст 2} = 1, 5D_b2 = 1, 5 · 90 = 135 мм.

Определив начальные диаметры шестерни d_{W l}и колеса d_{W 2}, находим межосевое расстояние зубчатой передачи, т.е. расстояние между осями зубчатых колес:

a_w = 0, 5(d_W1 +d_W2) =0, 5(192+576) =384 мм

Построение изображения зубчатого зацепления выполняется тонкими линиями и начинается с нанесения межосевого расстояния a_w, проведения на виде слева осевых линий, начальных oкpyжностей d_W1 и d_W2, окружностей вершин зубьев d_a1 и d_a2, окружностей впадин d_{f 1} и d_f2 (рис. 410, б). Начальные окружности должны касаться друг друга в точке, расположенной на оси, соединяющей центры зубчатых колес. Одновременно проводятся окружности, соответствующие отверстиям для валов D_{b 1}и D_{b 2}, а также наружные диаметры ступиц d _cт1и d _ст2. Для построения фронтального разреза из точек пересечения окружностей с вертикальной линией центров проводят в направлении стрелок линии связи. После выполненных построений приступают к окончательному оформлению чертежа (рис. 410, в). На обоих изображениях вычерчивают ступицы колес. По диаметрам валов, пользуясь ГОСТ 23360–78, подбирают размеры шпоночных пазов, в местах шпоночных соединений выполняют местные разрезы валов. Вычерчивают отверстия. Удаляют лишние линии обводят чертеж, заштриховывают разрезы. На фронтальном разрезе зуб ведущего колеса изображается расположенным перед зубом ведомого зубчатого колеса (рис. 411). Ввиду имеющейся разницы высот головки и ножки зубьев получаются радиальные зазоры.

На виде слева в зоне зацепления окружности вершин зубьев обоих колес проводятся сплошными основными линиями (рис. 410, в). Окружности впадин изображаются сплошными тонкими линиями.