Параметры конических зубчатых колес

Параметр	Обозначение	Расчетная формула
шестерни	колеса
Число зубьев	z	z 1	z 2
Окружной шаг	pe	pe1 =	pe2 =
Внешний окружной модуль	me	me1 =	me 2=
Внешний делительный диаметр	de	de 1= mez 1	de 2= mez 2
Высота зуба	he	he 1=2, 2 me	he 2= 2, 2 me
Высота головки зуба	hae	hae 1= me	hae 2= me
Высота ножки зуба	hfe	hfe 1=1, 2 me	hfe 2=1, 2 me
Внешний диаметр вершин зубьев	dae	dae 1=	dae 2=
Внешний диаметр впадин зубьев	dfe	dfe 1=	dfe 2=
Угол делительного конуса	δ	tgδ 1=	tgδ 2=
Конусное расстояние	Re	Re 1=	Re 2=
Ширина венца зубчатого колеса	be	be 1=	be2=
Толщина обода венца	e	–	e2 = he2
Толщина диска	k	–	k2=
Диаметр ступицы	dc	dc l≈ 1, 6 Db 1	dc 2≈ 1, 6 Db 2
Фаска	c	c1 = 2…3	c2 = 2…3
Впадина	n	n1 =2…3 me	n2 =2…3 me

делительный диаметр шестерни d_{e 1} = m_ez ₁;

делительный диаметр колеса d_e2 = m_ez ₂;

высота головки зуба h_ae = m_e;

высота ножки зуба h_fe = 1, 2 m_e;

высота зуба R _е = R_ae + h_fe = 2, 2 т_е.

Длина образующей R_e делительного конуса колеса равна

,

или после упрощения

Угол делительного конуса колеса δ oпpeделяется его тангенсом, который равен

.

Так как отрезок ED = 0, 5DD ₁ = 0, 5d_e2 = = 0, 5 m_ez₂ и аналогично отрезок ЕС =
= 0, 5 d_{e 1} = 0, 5 m_ez₁, то

.

Угол конуса вершин зубьев колеса δ _а = δ + Θ _а, где угол Θ _а (< DCA) определяется его тангенсом, который находим из прямоугольного треугольника

,

или после упрощения

Угол конуса впадин колеса δ _f = δ + Θ _f. Угол Θ _f (< DCH) определяют по его тангенсу из прямоугольного треугольника HDC (см. рис. 412):

,

или

.

Угол φ внешнего дополнительного конуса колеса определяют по формуле φ = 90° – δ. Угол делительного конуса шестерни δ = φ.

Учебный чертеж конического зубчатого колеса выполняется упрощенно. Пользуясь установленными соотношениями и взаимосвязями с некоторыми размерами зубчатого колеса и шестерни ортогональной конической зубчатой передачи (см. табл. 41), разберем пример построения чертежа зубчатого конического колеса (см. рис. 412) по следующим данным:

1) внешний окружной делительный модуль m_e = 6 мм;

2) число зубьев шестерни z ₁ = 20;

3) число зубьев колеса z₂ = 30;

4) диаметр вала колеса D _в = 40 мм.

Предварительно определяем параметры зубчатых венцов, необходимые для выполнения графических построений:

делительный диаметр шестерни d_{e 1}= m_ez₁ = 6·20 = 120 мм;

делительный диаметр колеса d_e = m_ez ₂ = 6·30 = 180 мм;

высота головки зуба h_ae = т_е = 6 мм;

высота ножки зуба h_fe = 1, 2 т_е = 1, 2·6 = 7, 2 мм.

Построение (рис. 413) начинаем с фронтального разреза.

Проводим взаимно перпендикулярные оси. На вертикальной оси от точки С вверх и вниз откладываем отрезки, равные 0, 5 d_{e 2} ⁼ 90 мм, а вправо и влево отрезки, равные 0, 5 d_{е 1} = 60 мм.

Точки D и D ₁соединим с вершиной С и полу­чим контур делительного конуса.

В точках D и D ₁ к образующим делительного конуса проведем перпендикулярные линии CD и CD ₁, на которых отложим высоту головки зуба h_аe = DA = 6 мм и высоту ножки зуба h_fe = DH = = 7, 2 мм.

Точки А, Н и А₁, Н ₁соединим прямыми (обра­зующими конуса вершин зубьев и конуса впадин) с обшей вершиной С (рис. 413, б).

Для окончательного построения изображений необходимо подсчитать размеры конструктивных элементов колеса по формулам табл. 41.

От точки D по образующей делительного конуса к вершине С отложим длину зуба b_е (ширину зубчатого венца):

b_е = 6 т_е = 6·6 = 36 мм.

Далее рассчитываем толщину обода зубчатого венца е = 2, 5т_е = 2, 5·6=15 мм, которую откла­дываем по образующей внешнего дополнительного конуса.

Откладываем размер впадины п и длину ступицы l _ст.

Ступица изображается в соответствии с ее длиной l _ст = 1, 5·40 = 60 мм и диаметром d_c = = 1, 6·40 = 64 мм.

В ступице выполняется отверстие D_b = 40 мм.

По диаметру вала D_b = 40 мм по ГОСТ 24071–80 выберем ширину шпоночного паза b_е = 12 мм и размер паза t ₁ = 3, 3 мм, в результате чего получаем размер D_b + t ₁ = 40 + 3, 3 = 43, 3 мм.

На виде колеса слева условно показаны окружности вершин зубьев сплошной основной линией, делительная окружность – штрихпунктирной тонкой.

После выполнения всех построений фронтальный разрез и вид слева обводятся окончательно и выполняется штриховка на разрезе (см. рис. 413, б).