chapter3

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

3.4. Коническое зубчатое колесо

Конические зубчатые колеса кроме общих элементов имеют специфи-

ческие – делительный конус, конус вершин и конус впадин зубьев, яв-

ляющиеся соответственно делительной поверхностью, поверхностью вершин зубьев и поверхностью впадин конического колеса (рис. 3.8). Углы между осью и образующими конусов обозначают: δа – угол конуса вершин, δ – угол делительного конуса, δf – угол конуса впадин.

Дополнительными конусами называют конические поверхности, образующие которых перпендикулярны образующим делительного конуса.

Различают внешний, внутренний, средний и другие дополнительные кону-

сы конического зубчатого колеса, определяемые их положением относительно вершины делительного конуса. Угол между образующими дополнительных конусов и осью обозначают буквой ϕ.

Вершина конического зубчатого колеса – вершина начального конуса конического зубчатого колеса, совпадающая с точкой пересечения осей конической передачи. При выполнении учебных чертежей условно принимают, что делительный конус, а также конусы вершин и впадин зубьев имеют общую вершину.

Рис. 3.8

У конического зубчатого колеса установлена базовая плоскость – плоскость, перпендикулярная оси конического зубчатого колеса и исполь-

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

зуемая в качестве базы при его обработке, монтаже и контроле. Расстояние от этой плоскости до вершины конического колеса называется базовым расстоянием А. Расстояние от базовой плоскости до плоскости внешней окружности вершин зубьев обозначают буквой С. Третья величина (В) равна разности первых двух.

Шаг, модуль и высота зубьев у конических колес переменны и увеличиваются в направлении от вершины делительного конуса к его основанию. Рассчитывают все параметры, в том числе размеры зубьев, по размерам, взятым на поверхности внешнего дополнительного конуса. При пересечении делительной поверхности и поверхностей вершин зубьев и впадин с внешним дополнительным конусом образуются три окружности: внешняя делительная окружность (ее диаметр de), внешняя окружность вершин зубьев (диаметр dаe) и внешняя окружность впадин зубьев (диаметр dfe).

Для расчета и вычерчивания конического колеса необходимо знать модуль me, число зубьев z, угол делительного конуса δ и ширину венца b. Определение остальных размеров конического зубчатого колеса и выполнение его чертежа ведут в основном в той же последовательности, что и цилиндрического зубчатого колеса.

Рис. 3.9

Вычерчивание конического колеса начинают с главного изображения колеса (фронтального разреза). На оси выбирают место вершины делительного конуса, строят угол δ и проводят образующие делительного конуса. На этих образующих откладывают значения конусного расстояния и в полученных точках проводят к образующим перпендикуляры – образующие внешнего дополнительного конуса. Точка их пересечения с

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

Рис. 3.10

осью колеса – вершина дополнительного конуса. На его образующих откладывают высоту головки (ha) и ножки (hf) зуба.

От внешней точки на образующей делительного конуса в сторону вершины конуса откладывают длину зуба b (ширину венца). Проведя в полученной точке перпендикуляр к образующей делительного конуса, находят образующую внутреннего дополнительного конуса.

На чертеже размещается таблица параметров, при необходимости указывается шероховатость поверхности.

Учебный чертеж конического зубчатого колеса с прямыми зубьями оформляют так же, как и чертеж цилиндрического зубчатого колеса. На рис. 3.9 и рис. 3.10 приведены чертежи прямозубых конических зубчатых колес

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

3.5. Червячная передача

Червячная передача состоит из червяка (стержня с резьбой) и червячного колеса с винтовыми зубьями по форме червяка. Вращение передается, как правило, от червяка червячному колесу.

Рис. 3.11

Червяк может иметь резьбу однозаходную и многозаходную, правую или левую. По характеру поверхности, на которой червяк нарезают, различают червяки цилиндрические и глобоидные. Глобоидный червяк – это винт, нарезанный на поверхности тора (рис. 3.3,е). По форме винтовой поверхности цилиндрические червяки бывают архимедовы, эвольвентные и конволютные. Архимедовы червяки, обозначаемые буквами ZA, имеют в осевом сечении трапецеидальный профиль с углом α=20° (рис. 3.11), а в сечении, перпендикулярном к оси, - профиль спирали Архимеда.

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

сечения червяка. Зуб колеса охватывает червяк по дуге, центральный угол 2γ которой равен 90...120°.

Условные изображения цилиндрического червяка и червячного колеса и правила выполнения их чертежей устанавливают ГОСТ 2.402 – 68 и ГОСТ 2.406 – 76. Для расчета размеров червяка и червячного колеса необходимо знать их основные параметры: модуль, коэффициент диаметра червяка и число зубьев колеса. Рабочий чертеж червяка содержит обычно один вид. Если червяк изготовляют заодно с валом, то для показа конструктивных элементов детали применяют местные разрезы. На учебных чертежах помещают сокращенную таблицу параметров, в которой указывают модуль, число витков, вид червяка (например, архимедов) (рис. 3.13). Если необходимо, указывается шероховатость боковых поверхностей вершин и впадин.

По размерам, полученным в результате расчетов, вычерчивают два изображения колеса: фронтальный разрез и вид слева (рис. 3.12). На рабочем чертеже червячного колеса (рис. 3.14) представлен фронтальный разрез, полностью определяющий конструкцию колеса, поэтому полный вид слева на чертеже не выполнен.

Вычерчивание главного изображения (фронтального разреза) начинают с нанесения на чертеже тонкими линиями горизонтальной оси колеса и вертикальной осевой линии симметрии. В точке пересечения этих линий будет располагаться центр изображения колеса. От этого центра откладывают межосевое расстояние и находят центр червяка.

На виде слева червячного колеса вычерчивают только две окружности зубчатого венца – делительную и наибольшую окружность вершин зубьев. Окружность впадин не показывают.

3.6. Реечное зацепление

Реечное зацепление является разновидностью цилиндрической передачи. Рейка выполняет роль зубчатого колеса, а колесо, закрепленное на валу при помощи шпонки – роль шестерни, т. е. ведущим является колесо, а ведомым – рейка.

Реечная передача применяется для преобразования вращательного движения в поступательное. Реечные передачи могут выполняться как с прямыми зубьями, так и с косыми.

Зубья рейки имеют трапецеидальную форму с углом при вершине 40°. Шаг рейки равен шагу зубчатого колеса.

Рабочие чертежи зубчатых реек выполняются в соответствии с ГОСТ 2.404 – 75 (рис. 3.15).

На чертеже рейки показывают профили двух крайних впадин. Линия вершин так же, как и у зубчатых колес, изображается сплошной основ-

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

ной линией, линия впадин не указывается или показывается сплошной тонкой линией, линия делительной поверхности – штрихпунктирной тонкой линией. В правом верхнем углу чертежа приводится таблица параметров.

Рис. 3.16

Рис. 3.15

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

3.7. Цепная передача

Цепные передачи применяют в сельскохозяйственных машинах, велосипедах, мотоциклах, автомобилях, дорожно-строительных машинах и т. д.

Цепная передача состоит из двух зубчатых колес, называемых звездочками (рис. 3.6,г). Вращение с одного вала на другой передается с помощью цепи. При изображении цепных передач цепь показывают штрихпунктирной линией, соединяющей делительные окружности звездочек. Условное изображение звездочек такое же, как цилиндрических зубчатых колес. При выполнении чертежей звездочек следует руководствоваться ГОСТ 2.408 – 68.

На изображении звездочки указывают:

•ширину зуба;

•радиус закругления зуба;

•расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закруглений;

•диаметр обода;

•радиус закругления у границы обода;

•диаметр окружности выступов;

•прочие размеры, определяющие конструкцию звездочки.

Втаблице указывают параметры, необходимые для изготовления звездочки (рис. 3.16).

3.8. Храповой механизм

Храповой механизм позволяет осуществлять вращение вала только в

с концом защелки, обычно направлена не по радиусу храпового колеса, а под углом β = 12…15°. Величина этого угла и расположение оси выбирается так, чтобы собачка свободно входила во впадину между

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

зубьями и в тоже время не выскакивала самопроизвольно из этой впадины. Угол ϕ впадины принимают равным 55…60°.

Храповое колесо характеризуется основным параметром – модулем т=p/π, где p – шаг зубьев храпового колеса (расстояние между соседними зубьями по окружности вершин).

Размеры храповика определяются из следующих соотношений. Высоту зуба определяют по формуле h=(0.75 ... 1.0) m. Диаметр окружности вершин da=m z, где z – число зубьев. Диаметр окружности впадин df=da–2h.

На изображении храпового колеса вычерчивают обычно только один – два зуба; окружность впадин проводится сплошной тонкой линией.

3.9. Пружины

Основное свойство пружины – способность по окончании действия на нее внешней силы возвращаться под действием внутренних сил упругости к своей первоначальной форме.

а

б

в

г

д

е

ж

Рис. 3.18