Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

9.2.6. Чертежи цилиндрических и конических зубчатых колёс

Чтобы грамотно выполнять чертежи цилиндрических и конических зубчатых колёс и других деталей зубчатых передач, надо знать основные элементы и параметры зубчатых зацеплений и условности, принятые для изображения зубчатого венца.

Понятие о так называемом делительном диаметре легко представить сравнением колёс (катков) фрикционной передачи с зубчатыми колёсами зубчатой передачи. Из сравнения видно, что при замене катков фрикционной передачи зубчатыми колёсами, в которых делительные диаметры будут соответственно равны диаметрам катков, передаточное отношение и число оборотов останутся прежними (если пренебречь проскальзыванием катков во время работы).

Делительные диаметры удобны для расчётов, связанных с проектированием зубчатых передач, вычерчиванием и изготовлением зубчатых колёс. От делительного диаметра и числа зубьев зависит один из основных параметров зубчатых зацеплений, так называемый модуль m.

Если в цилиндрической зубчатой передаче мысленно уменьшить диаметры окружности вершин каждого колеса, находящегося в зацеплении, одновременно и на одинаковую величину до их взаимного касания, получим две окружности, центры которых совпадают с центрами зубчатых колёс и которые перекатываются при работе зубчатой пары одна по другой без скольжения. Такие окружности называют начальными.

Заменив одно из колёс зубчатой рейкой с начальной прямой, будем иметь лишь одну окружность, катящуюся по этой прямой без скольжения, называемую делительной.

Делительную окружность отождествляют с начальной окружностью при изготовлении зубчатого колеса сопряжённым инструментом или в том случае, когда межцентровое расстояние точно равно сумме радиусов делительных окружностей.

Основным элементом зубчатого колеса является зуб. Часть зуба, расположенная над делительной окружностью, называется головкой зуба, а расположенная ниже делительной окружности — ножкой зуба. Зубья с ободом составляют венец зубчатого колеса, который через диск или спицы соединён со ступицей, имеющей отверстие для вала, зачастую имеющее элементы фиксации колеса на валу (паз для шпонки).

На рисунке 9.15 приведены условные обозначения параметров зубчатого колеса: h — высота зуба, ha — высота головки зуба, ограниченная окружностью вершин (диаметр dа). Высота ножки зуба — hf с основанием на окружности впадин (диаметр df).

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Измеряемые по диаметру делительной окружности d толщина зуба st и ширина впадины et в совокупности составляют окружной делительный шаг зацепления pt, характеризующий расстояние между одноимёнными профилями двух смежных зубьев, измеренное также по делительной окружности. Длина зуба b ограничивается расстоянием между торцовыми поверхностями рабочей ширины зубчатого колеса.

Боковая поверхность зуба, называемая профилем зуба, очерчивается по эвольвенте или циклоиде.

Практически профиль зуба при известном диаметре основной окружности вычерчивают упрощённо, заменяя эвольвенту циркульной кривой, то есть приближённым очертанием профиля зуба.

В цилиндрической передаче оси сопряжённых цилиндрических колёс параллельны. Основными параметрами зубчатой цилиндрической передачи являются: m — модуль зацепления; z1 и z2 — числа зубьев шестерни и колеса; u — передаточное число; dw1 и dw2 — диаметры начальных окружностей зубчатых колёс.

Обычно окружной делительный шаг зацепления выражают числом, кратным π. Модуль — величина, в π раз меньшая pt. Численно модуль равен отношению диаметра делительной окружности к числу зубьев:

Модуль выражается всегда в миллиметрах, его значения, приведённые в таблице 1, должны соответствовать значениям, установленным ГОСТ 14186-69.

Таблица 1 — Модули зубчатых и червячных передач, мм

2-й ряд

2-й ряд

2-й ряд

При выполнении чертежей зубчатых колёс с натуры модуль цилиндрических некорригированных передач определяют по формуле: m = da / (z + 2), где z — число зубьев, полученное подсчётом на готовом изделии; da — измеренный диаметр окружности вершин, мм.

При нормальном эвольвентном зацеплении с углом α = 20° размеры для вычерчивания цилиндрического прямозубого колеса определяют по формулам:

  • высота головки зуба ha =m;
  • высота ножки зуба hf = 1,25m;
  • полная высота зуба h = 2,25m;
  • диаметр делительной окружности d = mz;
  • диаметр окружности вершин da = m(z + 2);
  • диаметр окружности впадин df =d — 2,5m;
  • шаг зацепления pt = πm.

Выполнение чертежа готового прямозубого цилиндрического колеса начинают с измерения диаметра окружности вершин da и подсчёта числа зубьев колеса z. Подставляют их значения в формулу da / (z + 2), определяя параметр модуля зацепления. Значение модуля округляют до ближайшего значения из таблицы 1. В зависимости от модуля определяют диаметры делительной окружности и окружности впадин по соответствующим формулам.

Все остальные размеры, необходимые для вычерчивания, находят измерением элементов колеса.

Чертежи зубчатых колёс выполняют соответственно требованиям, установленным ГОСТ 2.402-68 ЕСКД:

  • окружности и образующие поверхностей вершин зубьев показывают сплошными основными линиями;
  • делительные, начальные окружности, а также образующие поверхностей делительных и начальных цилиндров показывают штрих-пунктирными тонкими линиями на всех видах и разрезах колеса;
  • окружности и образующие поверхностей впадин зубьев в разрезах и сечениях показывают сплошными основными линиями, на видах допускается показывать сплошными тонкими линиями;
  • зубья вычерчивают только на осевых разрезах и сечениях, в остальных случаях изображения зубьев ограничивают поверхностями вершин. При необходимости показывают профиль зуба на выносном элементе или на местном разрезе;
  • если секущая плоскость проходит через ось зубчатого колеса, то на разрезах и сечениях зубья показывают нерассечёнными;
  • если секущая плоскость проходит перпендикулярно к оси зубчатого колеса, то зубчатые колёса, как правило, показывают нерассечёнными; при необходимости показать их рассечёнными применяют местный разрез и проводят штриховку до линии поверхности впадин;
  • если необходимо показать направление зубьев зубчатого колеса, то на изображение поверхности зубьев наносят (как правило, вблизи оси) три сплошные тонкие параллельные линии с наклоном в соответствующую сторону;
  • если секущая плоскость проходит через оси обоих зубчатых колёс, находящихся в зацеплении, то на разрезе в зоне зацепления зуб одного из колёс (предпочтительно ведущего) показывают расположенным перед зубом сопрягаемого колеса.
Читать также:  Как резать ламинат лобзиком без сколов

Зубчатое колесо на чертеже может иметь два вида. В большинстве случаев для выявления формы зубчатого колеса достаточно одного вида. Для показа отверстия в ступицах зубчатых колёс и шпоночных пазов вместо полного изображения детали допускается давать лишь контур отверстия и паза (рисунок 9.16).

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Рисунок 9.16 — Рабочий чертёж цилиндрического зубчатого колеса с прямыми зубьями

В соответствии с ГОСТ 2.403-75 ЕСКД на рабочих чертежах цилиндрических зубчатых колёс с эвольвентным профилем зуба указывают:

  • диаметр окружности вершин и предельное значение радиального биения поверхности вершин;
  • ширину зубчатого венца и при необходимости предельное значение биения поверхности базового торца;
  • размеры фасок и радиусы кривизны линий притупления на кромках зубьев;
  • шероховатость боковой поверхности зубьев, поверхности вершин и поверхности впадин.

На чертеже зубчатого колеса в правом верхнем углу формата помещают таблицу параметров (см. рисунок 9.16), которая состоит из трёх частей, отделённых друг от друга сплошными основными линиями: первая часть — основные данные (для изготовления); вторая часть — данные для контроля; третья часть — справочные данные. Неиспользованные графы таблицы параметров исключают или прочёркивают.

Коническая передача отличается от цилиндрической тем, что катки, перекатывающиеся один по другому без скольжения, представляют собой два конуса. Зубья на боковых поверхностях конусов также отличаются от зубьев цилиндрических колёс. Их размеры (высота, ширина, и др.) постепенно уменьшаются по мере приближения к вершине конуса. Поэтому модуль и параметры контура зуба по длине имеют переменное значение, то есть на большей и меньшей начальных окружностях конуса они различны.

Геометрический расчет конической передачи производят по наибольшим размерам: внешнему конусному расстоянию Rе, диаметрам оснований начальных конусов dw и внешнему окружному модулю mе.

Основным параметром конической передачи является модуль, который равен me = dw/z.

Другие параметры зацепления:

  • шаг pt = meπ;
  • угол δ наклона образующей начального конуса к его оси определяют по формулам:

Перпендикулярно к образующей начального конуса с торцовой стороны зубьев обтачивают задний дополнительный конус, угол α которого определяют по формуле α = 180° — 2δ.

    Диаметр делительной окружности (в основании конуса)

d =dw=mez.
При высоте головки зуба ha =me и ножки зуба hf = 1,25me диаметры окружностей вершин и впадин (на дополнительном конусе)

Рабочие чертежи конических зубчатых колёс должны быть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ 2.405-78 ЕСКД. На изображении конического зубчатого колеса указывают:

  • диаметр большего основания конуса вершин и при необходимости предельное значение радиального биения поверхности вершин;
  • расстояние от большего основания конуса вершин до опорной торцовой плоскости;
  • угол конуса вершин и при необходимости предельное значение радиального биения поверхности конуса вершин у большего и меньшего оснований;
  • угол внешнего дополнительного конуса;
  • ширину зубчатого венца (по образующей делительного конуса), за исключением случаев, когда передний торец зубчатого колеса выполняют плоскосрезанным;
  • длину образующей делительного конуса и при необходимости для колёс с круговыми зубьями — длину средней образующей делительного конуса;
  • расстояние от вершины делительного конуса до опорной торцовой плоскости;
  • шероховатость рабочих боковых поверхностей зубьев (по делительной окружности), поверхности конуса вершин и поверхности впадин;
  • рабочий профиль зубьев зубчатых колёс — при необходимости;
  • размеры фасок или радиусы закруглений на кромках зубьев, образованных конусом вершин и дополнительным конусом, а также на кромках головок и торцов зубьев.

На рисунке 9.17 приведен пример выполнения чертежа зубчатого венца конического мелкомодульного зубчатого колеса с прямыми зубьями. В правом верхнем углу чертежа помещают таблицу параметров зубчатого колеса по указанным в ГОСТе размерам.

Рисунок 9.17 — Рабочий чертёж конического зубчатого колеса с прямыми зубьями

Пояснения к выполнению чертежа зубчатой передачи

Варианты заданий даны в таблице 9. Чертеж зубчатой передачи выполнить на листе ватмана формата А3. Пример выполнения чертежа приведен на рисунке 26.

№ вариантаmz1z212
1520252525
2420402530
3515322535
4325402025
5425352532
6420342225
7518302532
8415352030
9418302225
10420362230
11415352030
12516302532
13420322230
14516302536
15415352025
16418352430
17420362532
18516302530

Перед выполнением чертежа необходимо рассчитать геометрические параметры цилиндрической зубчатой передачи. В качестве исходных данных дан модуль (m), число зубьев шестерни (z1), число зубьев колеса (z2), а также диаметр вала шестерни (1) и диаметр вала колеса (2).

По формулам, приведенным в таблице 10, рассчитываются геометрические параметры зубчатой передачи. Шпонки для валов выбираются призматические по ГОСТ 23360-78.

Сначала чертят оси валов на расстоянии друг от друга равным межосевому расстоянию (аw). Строят диаметры делительных окружностей (d1,d2). На виде слева эти диаметры должны касаться. При построении следует обратить внимание на то, чтобы не пересекались между собой диаметр выступов шестерни с диаметром впадин колеса и наоборот. Параметры зубчатой передачи приведены на рисунке 27. На готовом чертеже проставляются только три размера: монтажный размер – расстояние между осями валов (аw) и присоединительные размеры – диаметры валов (Dв1, Dв2).

Читать также:  Шинодыр гидравлический шдг 31н

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Продолжение таблицы 10

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Задание 4. Сборочный чертеж сварного соединения

Выполнить сборочный чертеж сварной конструкции.

Варианты заданий даны на рисунке 33. Чертеж сварной конструкции выполнить на листе ватмана формата А4. Совместно с чертежом выполнить спецификацию. Пример выполнения чертежа приведен на рисунке 34.

Порядок выполнения. Сборочный чертеж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля (ГОСТ 2.102-68). Каждый сборочный чертеж сопровождается спецификацией. Спецификация представляет собой текстовый документ, определяющий состав изделия, состоящего из двух и более частей. Спецификация выполняется и оформляется на отдельных листах формата А4 по форме, определяемой ГОСТ 2.108-68. Допускается совмещение спецификации с чертежом, если сборочный чертеж выполняется на формате А4.

Над основной надписью вычерчивают спецификацию. Из восьми возможных разделов спецификации в данном случае присутствует только один раздел – «Детали». В графе «Наименование» пишется заголовок раздела и подчеркивается. После наименования раздела оставляется свободная строка. Записываются в произвольном порядке нестандартные детали, входящие в сборочную единицу. В графе «Поз» проставляются номера деталей в порядке возрастания. В графе «Кол» указывается количество одинаковых деталей данного наименования, входящих в сборочную единицу.

В зависимости от способа выполнения сварного шва различают ручную дуговую сварку (ГОСТ 5264-80), автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом (ГОСТ 11533 -75), дуговая сварка в защищенном газе (ГОСТ 14771-76), контактная сварка (ГОСТ 15878-79) и др. В данном задании считается, что применяется ручная дуговая сварка.

Основными типами сварных швов являются: стыковые (С), угловые (У), тавровые (Т) и соединение деталей внахлестку (Н) (рисунок 28). На чертежах к буквенному обозначению добавляют цифровое, характеризующее вид подготовки кромок и интервал толщин свариваемых деталей. Например, Т9 означает, что соединение деталей тавровое, шов двусторонний с двумя скосами кромки, толщина листов 12…100 мм.

Швы сварных соединений изображают условно: видимые швы – сплошной основной линией, невидимые – штриховой линией. Видимую одиночную сварную точку условно изображают знаком «+» размером 5…10 мм, который выполняют сплошными основными линиями. Невидимые одиночные точки не изображают.

От изображения шва или одиночной точки проводят линию-выноску, начинающуюся односторонней стрелкой (рисунок 29). На линии-выноске располагают условное обозначение сварного шва. Если условное обозначение шва показывают с лицевой стороны, то его наносят над полкой линии-выноски, если же с оборотной стороны – под полкой линии-выноски.

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Структура обозначения сварного шва следующая (рисунок 29):

1 – обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений; 2 – буквенно-цифровое обозначение шва; 3 – условное обозначение способа сварки согласно стандарту, обозначенному в п. 1 (допускается не указывать); 4 – знак и размер катета; 5 – размеры l и t для прерывистого шва, помещаемые соответственно перед и после знака цепного или шахматного расположения провариваемых участков; расчетный диаметр для одиночной сварной точки; 6 – знак снятия выпуклости шва или плавного перехода, параметр шероховатости обработанного шва, знак по незамкнутой линии.

В условном обозначении шва могут быть применены следующие знаки (рисунок 30): №1 – для прерывистого шва с цепным расположением провариваемых участков с указанием длины участка l и шага t (рисунок 31 а); №2 – для прерывистого шва с шахматным расположением провариваемых участков с указанием размеров l и t (рисунок 31 б); №3 – если требуется снять выпуклость с указанием шероховатости обработанной поверхности шва; №4 – когда требуется наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу; №5 – когда требуется указать размер катета поперечного сечения шва; №6 – при выполнении шва по замкнутой линии; №7 – при выполнении шва по незамкнутой линии; №8 – когда сварку выполняют при монтаже изделия. Знаки выполняются тонкими линиями. Высота знаков должна быть одинаковой с высотой цифр, входящих в обозначение шва.

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Когда на чертеже имеются изображения нескольких одинаковых швов, то условное обозначение шва наносят у одного из них (рисунок 32 а), а от остальных проводят только линии-выноски с полками (рисунок 32 б). Всем одинаковым швам присваивается один порядковый номер. Этот номер наносится на линию-выноску сварного шва с полным обозначением (перед этим номером допускается указывать количество одинаковых швов). У остальных швов проводят линии-выноски с полками с указанием номера шва.

Чертеж цилиндрического зубчатого колесаЧертеж цилиндрического зубчатого колеса

Если все сварные швы, изображенные на чертеже, хотя и разных типов, выполняют по одному и тому же стандарту, например, по ГОСТ 5264-80, его обозначение на полке не указывают, а дают ссылку в технических требованиях.

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Продолжение рисунка 33

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Продолжение рисунка 33

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Продолжение рисунка 33

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Контрольная работа №6.

Деталирование

Контрольная работа №6 состоит из 5 заданий.

Имея чертеж общего вида, выполнить чертежи пяти указанных деталей, по одной из них выполнить изометрию с ¼ выреза. Задание выдает преподаватель каждому студенту индивидуально. Пример задания приведен на рисунке 35. Пример выполнения чертежей деталей приведен на рисунках 36, 37.

Читать также:  Лучшие наружные антенны для цифрового телевидения

Выполнение чертежей деталей по чертежу общего вида является завершающей работой в изучении студентами курса машиностроительного черчения. Работая над этим заданием, студент должен закрепить умение читать чертеж общего вида и выполнять по нему чертежи деталей.

Порядок выполнения задания. Прочитать чертеж общего вида и ознакомиться с описанием сборочной единицы. Прочитать чертеж общего вида или сборочный чертеж – значит представить устройство и принцип работы изображенного на нем устройства.

При чтении чертежа по основной надписи, спецификации и чертежу выясняют:

— наименование изделия и его составных частей;

— определяют, какие виды разреза и сечения даны на чертеже;

— устанавливают назначение, устройство и принцип действия изображенного изделия;

— устанавливают взаимное расположение деталей;

— в зависимости от масштаба определяют размеры деталей;

— по номерам позиций, имеющимся в спецификации и на чертеже, отыскивают на чертеже изображение каждой детали, выявляя в общих чертах их формы.

При чтении чертежа надо учитывать проекционную связь изображений, а также и то, что на всех изображениях в разрезах одна и та же деталь штрихуется в одном направлении и с равными интервалами между линиями штриховки.

Необходимо помнить, что на чертежах общего вида и сборочных чертежах допускается упрощенное изображение деталей. Например, не показывают фаски, скругления, проточки, углубления, выступы, рифления и т.п.

Чертеж каждой детали из задания выполняется на отдельном формате.

Найдя на чертеже общего вида деталь, по номеру позиции и разобравшись с её устройством, следует определить, какой вид у этой детали будет главным.

Затем определяется необходимое число проекций для изображения детали.

Выбирается масштаб изображений с учетом формы и размеров детали. Небольшие проточки, углубления, выступы и т. п. желательно изображать в виде выносных элементов в большем масштабе.

На следующем этапе выбирается формат. Выполняют изображения детали. Необходимые размеры снимают линейкой с чертежа общего вида с учетом масштаба.

После вычерчивания изображений наносят обозначения шероховатости поверхностей, проводят размерные и выносные линии, проставляют размерные числа. При необходимости указывают технические требования, которые записываются над основной надписью. В основной надписи чертежа записывают обозначение материала детали.

Вопросы для самопроверки.

1. Какие правила нанесения номеров позиций на сборочных чертежах?

2. Как штрихуются граничные детали на сборочных чертежах в разрезах?

3. В чем заключается условность изображение деталей, находящихся за пружиной?

4. Какие размеры наносят на сборочных чертежах?

5. Что называется деталированием?

6. Должно ли соответствовать количество изображений детали на сборочном чертеже количеству изображений этой же детали на рабочем чертеже?

7. Что подразумевается под чтением чертежа общего вида.

Документы

Шестерня m=4, Z=30

Дата добавления:15.06.2010
Дата изменения:22.06.2010
Размер файла:42.22 Кбайт
Скачиваний:974

Шестерня используется в станке 16А812.

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=4, Z=22

Дата добавления:02.11.2010
Дата изменения:02.11.2010
Размер файла:36.1 Кбайт
Скачиваний:878

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=4, Z=21

Дата добавления:28.05.2010
Дата изменения:26.10.2010
Размер файла:58.19 Кбайт
Скачиваний:911

Шестерня цилиндрическая прямозубая, m=4, Z=21, с посадкой на шлицы, зуб имеет затыловку, на ступице наружная резьба. Применяется в токарно — винторезном станке 1А64.

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=4, Z=17

Дата добавления:03.11.2010
Дата изменения:03.11.2010
Размер файла:41.51 Кбайт
Скачиваний:842

Шестерня используется в станке ГФ2171

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=3.5, Z=16

Дата добавления:09.06.2010
Дата изменения:19.08.2010
Размер файла:51.59 Кбайт
Скачиваний:860

Чертеж шестерни. Используется в станке 2Н57.

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=3, Z=60

Дата добавления:01.11.2010
Дата изменения:01.11.2010
Размер файла:37.58 Кбайт
Скачиваний:883

Шестерня применяется в станке 2С163

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=3, Z=50

Дата добавления:20.08.2010
Дата изменения:20.08.2010
Размер файла:42.49 Кбайт
Скачиваний:938

Шестерня m=3, Z=50 используется в станке 2С550

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=3, Z=50

Дата добавления:01.11.2010
Дата изменения:01.11.2010
Размер файла:40.79 Кбайт
Скачиваний:876

Шестерня применяется в станке 2С163

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=3, Z=42

Дата добавления:03.06.2010
Дата изменения:22.06.2010
Размер файла:50.13 Кбайт
Скачиваний:870

Чертеж шестерни цилиндрической с посадкой на шпонку. Применяется в станке 1М63ДФ101.

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Шестерня m=3, Z=42

Дата добавления:20.08.2010
Дата изменения:20.08.2010
Размер файла:36.34 Кбайт
Скачиваний:863

Чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Чертежи выполнены в двух форматах
cdw — Компас 9 СП2
dwg — Autocad 2000

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *