2. Цилиндрическая зубчатая передача

Для вычерчивания зубчатого соединения необходимо знать не только формулы геометрического расчета зубьев колеса, но и конструктивный расчет его элементов: обода, диска, ступицы и т. д. На рис. 2 приведены обозначения элементов, а в табл.1 – расчет их параметров.

Рис. 2. Цилиндрическая зубчатая передача

На чертеже предварительно наносится межосевое расстояние a, проводятся на виде слева осевые линии начальных окружностей d₁ и d₂, окружностей выступов зубьев d_а1 и d_a2 и окружностей впадин d_f1 и d_f2. Начальные окружности должны касаться друг друга. Из тех же центров проводятся окружности, изображающие отверстия для валов d_в1 и d_в2, а также ступиц d_c1 и d_c2.

Таблица 1

Параметры зубчатых колес

Параметр	Обозначение	Шестерня	Колесо
Число зубьев	Z	Z1	Z2
Модуль	m	m	m
Диаметр делительной окружности	d	d1 = mZ1	d2 = mZ2
Межосевое расстояние	a	a = 0,5(d1 + d2)
Высота зуба	h	h1 = 2,25m	h2 = 2,25m
Высота головки зуба	ha	ha1 = m	ha2= m
Высота ножки зуба	hf	hf1 = 1,25m	hf2= 1,25m
Диаметр окружности выступов	da	da1 = d1 + 2ha	da2 = d2 + 2ha
Диаметр окружности впадин	df	df1 = d1 – 2hf	df2 = d2 – 2hf
Ширина зубчатого венца	b	b1 = (6…8)m	b2 = (6…8)m
Толщина диска	k	k1 = 0,3b1	k2 = 0,3b2
Толщина обода	t	t1 = 2m	t2= 2m
Диаметр отверстия для вала	dв	dв1= 0,15d1	dв2= 0,15d2
Диаметр ступицы	dс	dс1= 1,6dв1	dc2= 1,6dв2
Длина ступицы	L	L1 = 1,2b1	L2 = 1,2b2
Диаметр обода	d0	-	d02 = da2 – 8,5m
Диаметр центровой окружности технологичес-ких отверстий	dц	-	dц2 = 0,5(d02+ dc2)
Диаметр технологичес-кого отверстия		-	D2 = 0,25(d02–dc2) (4 – 6 отверстий)

Затем приступают к изображению главного вида соединения, проводя линии связи из точек пересечения окружностей с вертикальной осевой линией на виде слева (см. рис. 2). Откладывают размеры: длину ступиц L₁ и L₂, ширину венцов в₁ и в₂ и толщину дисков K₁ и K₂.

Соединение колеса с валом осуществляется с помощью шпонки. Шпонки бывают призматическими, сегментными и клиновыми. Материалом для шпонки, как правило, служит чистотянутая сталь. Размеры призматических шпонок выбирают в зависимости от диаметра вала по ГОСТ 23360-78. Длину ступицы выбирают на 3 – 5 мм короче длины ступицы из стандартизированного ряда.

Выбор размеров шпоночных канавки и паза осуществляют по табл. 2 и рис. 3. В соединении (на сборочном чертеже) указывают установочные размеры, соответствующие девятому квалитету точности.

Исполнение 1 Исполнение 2 Исполнение 3

а

б

Рис. 3. Призматические шпонки: а – варианты исполнения шпонок;

б – шпоночное соединение

Длину призматических шпонок следует выбирать из ряда, мм: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160; 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500. Допускается три варианта исполнения призматических шпонок (см. рис. 3).

Таблица 2

Выбор размеров шпоночных канавки и паза

Диаметр вала d	Шпонка				Шпоночный паз
	размеры сечения		длина l	фаска s или радиус r	глубина
	b	h			t1 (вал)	t2 (втулка)
От 6 до 8 Свыше 8, до 10 Свыше 10, до 12	2 3 4	2 3 4	6 – 20 6 – 36 8 – 45	0,16 – 0,25	1,2 1,8 2,5	1,0 1,4 1,8
Свыше 12, до 17 Свыше 17, до 22 Свыше 22, до 30 Свыше 22, до 30	5 6 7 8	5 6 7 7	10 – 56 14 – 70 16 – 63 18 – 90	0,25 – 0,40	3,0 3,5 4,0 4,0	2,3 2,8 3,3 3,3
Свыше 30, до 38 Свыше 38, до 44 Свыше 44, до 50 Свыше 50, до 58 Свыше 58, до 65	10 12 14 16 18	8 8 9 10 11	22 – 110 28 – 140 36 – 160 45 – 180 50 – 200	0,40 – 0,60	5,0 5,0 5,5 6,0 7,0	3,3 3,3 3,8 4,3 4,4
Свыше 65, до 75 Свыше 75, до 85 Свыше 85, до 95 Свыше 85, до 95 Свыше 95, до 100 Свыше 110, до 130	20 22 24 25 28 32	12 14 14 14 16 18	56 – 220 63 – 250 63 – 250 70 – 280 80 – 320 90 – 360	0,60 – 0,80	7,5 9,0 9,0 9,0 10,0 11,0	4,9 5,4 5,4 5,4 6,4 7,4

После компоновки изображения производят обводку чертежа и выполняют фронтальный разрез всего соединения. На разрезе, в зоне зацепления, зуб шестерни показывают расположенным перед зубом сопрягаемого колеса.

На чертеже проставляют только размер межосевого расстояния, а на выносном элементе – размеры шпонки.