Глава X конструирование деталей редукторов

§ 10.1. Конструирование зубчатых

И червячных колес и червяков

Конструкции цилиндрических и конических зубчатых колес представлены на рис. 10.1-10.5; рекомендации по опреде­лению размеров отдельных элементов колес даны в табл. 10.1.

Зубчатые колеса состоят из обода, несущего зубья; ступи­цы, насаживаемой на вал, и диска, соединяющего обод со ступицей.

Зубчатые цилиндрические стальные колеса малых диаметров выполняют обычно коваными (см. рис. 10.1); при диаметрах до 500 мм — коваными или штампованными (см. рис. 10.2); при больших диаметрах — литыми с диском (см. рис. 10.3) или со спицами.

Штампованные заготовки по форме соответствуют гото­вым деталям; механическая обработка нерабочих поверх­ностей не требуется.

Для заполнения полостей штампа разогретым металлом и выемки заготовки полость должна иметь уклоны не менее 5° (см. рис. 10.2, г) и радиусы закруглений r  0,05h + 1 мм;

R  2,5r + 1 мм

Рис. 10.1. Цилиндрическое зубчатое кованое колесо при d_a  200 мм

Зубчатые конические стальные ко­леса при диаметрах до 500 мм изготовляют ковкой или штамповкой (см. рис. 10.4); при диаметрах, больших 300 мм, конические колеса можно изготовлять либо из стального, либо из чугунного литья (см. рис. 10.5).

Шестерни конструируют в двух исполнениях: отдельно от вала (на­садная шестерня) и за одно целое с валом (вал-шестерня; рис. 10.6).

10.1. Определение размеров зубчатых металлических колес

(см. рис. 10.1 – 10.5)

Вал-шестерню выполняют в тех случаях, когда расстояние от впадины зуба до шпоночного паза оказывается меньше указанного на рис. 10.7.

Витки червяков выполняют в большинстве случаев за одно целое с валом (рис. 10.8): фрезерованием при d₀ > d_f1 или нарезанием на токарных станках при d₀ < d_f1; чем обеспечи­вается свободный выход резца.

Червячные колеса изготовляют обычно составными: венец — бронзовый, центр — чугунный, чугун марки СЧ 15. Венцы соеди­няют с центрами либо посадкой с натягом (рис. 10.9, а и б), либо болтами, поставленными без зазора в отверстия из-под раз­вертки (рис. 10.9, в).

Обод червячного колеса, выполненного целиком из чутуна (без насадного венца), показан на рис. 10.9, г

Натяг бронзового вениа на чугунном центре во время работы червячного колеса умень­шается, так как коэффициент ли­нейного расширения бронзы боль­ше, чем чугуна. Во избежание смещения венца относительно центра на стыке устанавливают 4-6 винтов (рис. 10.9, а и д), их проверяют на срез [_ср] = 0,25_т. Стенки отверстий проверяют на смятие: для бронзы _см = 0,3_т и для чугуна _см = 0,4_и.

Рис. 10.7. Минимальное расстояние х от впадины зуба до шпоночной канавки: а –

для цилиндрических колес х  2,5 m_t ; б – для конических колес х  1,6 m_tе

Соединение венца с центром можно осуществить отливкой бронзового венца в литейную форму, в которую заранее устанавливают чугунный центр. Во избежание проворота венца на боковых поверхностях центра делают пазы, заполняемые металлом венца при отливке (рис. 10.10).

Рис. 10.8. Червяки:

а – с фрезерованными витками; б – с витками, нарезанными на токарном станке

На рис. 10.11 и 10.12 приведены рабочие чертежи цилиндри­ческого и конического зубчатых колес в соответствии с требо­ваниями ЕСКД (ГОСТ 2.403-75), а на рис. 10.13 и 10.14 рабо­чие чертежи червяка и червячного колеса (ГОСТ 2.406 — 76). Стандарт устанавливает обозначение архимедова червяка — ZA.

Об условных обозначениях допусков, посадок и шерохова­тости поверхностей см. в § 10.6 и 10.7.