3. Основные размеры зубчатого колеса

Размеры зубчатого колеса (рис. 3.1) могут быть известны заранее по предыдущим расчетам или приняты по натурным образцам. Исходные данные для расчета основных геометрических размеров цилиндрического зубчатого колеса приведены во второй части методических указаний (прил. 1). Этот расчет необходимо выполнять в следующем порядке:

делительный диаметр вычисляется по формуле:

,

(3.1)

где m – модуль передачи, мм; z – число зубьев;  – угол наклона линии зу­ба, град;

диаметр окружности вершин зубьев –

;

(3.2)

диаметр окружности впадин –

;

(3.3)

диаметр посадочного отверстия –

;

(3.4)

диаметр ступицы –

;

(3.5)

длина ступицы –

.

(3.6)

Ширину зубчатого венца можно принять равной величине посадочного отверстия:

.

(3.7)

	Если окажется меньше ширины зубчатого венца B, то следует принять . Значение длины и диаметра ступицы следует согласовать со стандартными значениями, приведенными в табл. 3.1 (ГОСТ 6636-69). Толщина обода колеса рассчитывается по формуле: (3.8) Диаметр обода колеса – (3.9)
Рис. 3.1

Таблица 3.1

Нормальные линейные размеры, мм (ГОСТ 6636-69)

3,2	5,6	10	18	32	56	100	180	320	560
3,4	6,0	10,5	19	34/35	60/62	105	190	340	600
3,6	6,3	11	20	36	63/65	110	200	360	630
3,8	6,7	11,5	21	38	67/70	120	210	380	670
4,0	7,1	12	22	40	71/72	125	220	400	710
4,2	7,5	13	24	42	75	130	240	420	750
4,5	8,0	14	25	45/47	80	140	250	450	800
4,8	8,5	15	26	48	85	150	260	480	850
5,0	9,0	16	28	50/52	90	160	280	500	900
5,3	9,5	17	30	53/55	95	170	300	530	950

Примечание. Под косой чертой приведены размеры посадочных мест для подшипников качения.

Диаметр окружности, по которому располагаются центры технологи­ческих отверстий, вычисляется по формуле:

(3.10)

Диаметр технологических отверстий, предназначенных для уменьшения массы колеса и транспортировки, принимается из интервала

Толщина диска колеса рассчитывается по уравнению:

(3.11)

Если в результате расчета толщина диска получилась менее 10 мм, то ее следует принять равной 10 мм.

Значения диаметра посадочного отверстия D, ширины зубчатого венца B, диаметра d_ст и длины L_ст ступицы, диаметра обода колеса D_об, координатного диаметра технологических отверстий D_отв, диаметра технологических отверстий d_отв и толщины диска C следует округлять до стандартных значений из ряда нормальных линейных размеров, приведенных в табл. 3.1 (ГОСТ 6636-69).

На торцах зубчатого венца выполняются фаски в зависимости от величины делительного диаметра d (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Размеры фасок торца зубчатого колеса (ГОСТ 10948-64)

d, мм	30 – 40	40 – 50	50 – 80	80 – 120	120 – 150	150 – 250
f, мм	1,2	1,6	2,0	2,5	3,0	4,0

Размер фасок посадочного отверстия и торца ступицы f₁ может быть принят в соответствии с ГОСТ 12080-66 как для цилиндрических валов в зависи­мости от диаметра D (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Размеры фасок торца ступицы

D, мм	20 – 28	28 – 45	45 – 80	80 – 120	120 – 150
f1, мм	1,0	1,6	2,0	2,5	3,0

Размеры шпонки, шпоночного паза (ширина b и глубина t₂) выбираются по стандарту в зависимости от типа шпонки и диаметра отверстия: для призматических шпонок – по ГОСТ 23360-78 [3, табл. 9.1, с. 204], сегментных – по ГОСТ 24071-80 [3, табл. 9.3, с. 207]. Для призматических шпонок размеры приведены во второй части методических указаний (прил. 2).

Для обеспечения свободной выемки заготовки зубчатого колеса из штампа штамповочные уклоны  и радиусы R закругления принимаются более 7° и 6 мм соответственно.