Детали с элементами зубчатых зацеплений (2). Эскизирование деталей спецмашин с элементами видов соединения детали с элементами зубчатых зацеплений
 Скачать 4.05 Mb.
|
|
Г. В. Ханов, Е. В. Шведова, С. Н. Мишустина, Н. В. Федотова ЭСКИЗИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ СПЕЦМАШИН С ЭЛЕМЕНТАМИ ВИДОВ СОЕДИНЕНИЯ 4. ДЕТАЛИ С ЭЛЕМЕНТАМИ ЗУБЧАТЫХ ЗАЦЕПЛЕНИЙ К этой группе относятся детали зубчатых, червячных, цепных и дру- гих передач, которые имеют рабочие элементы зацепления в виде зубьев различного профиля и размеров (зубчатые колеса, зубчатые рейки, червя- ки и червячные колеса, звездочки цепных передач и т. п.). Эти детали находят самое широкое применение в различных механизмах: от мелких приборов до значительных силовых энергетических установок. Зубчатые передачи составляют наиболее распространенную группу механических передач. Для чертежей деталей этой группы ГОСТ 2.402–68 устанавливает условные изображения элементов зацепления (зубьев и витков). Часть раз- меров и других данных, относящихся к элементам зацепления, указывают в таблице параметров, которая располагается в правом верхнем углу чер- тежа. Размеры граф этой таблицы, а также размеры, определяющие распо- ложение таблице на поле чертежа, регламентированы стандартами ЕСКД. Также стандартами установлено, какие размеры элементов зацеплений указывают на изображениях деталей, а какие – в таблицах. Таблицы пара- метров состоят из трех частей и содержат соответственно основные дан- ные для изготовления элементов зацепления, данные для контроля и спра- вочные данные. В зависимости от типа и назначения деталей количество и характер сведений, помещаемых в таблице, изменяются и устанавливаются в каждом конкретном случае соответствующим стандартов ЕСКД. Чтобы правильно выполнить эскиз или чертеж детали, имеющей элементы зубчатых зацеплений, необходимо обладать достаточно обшир- ными знаниями в области теории и расчета геометрических параметров элементов зацепления. Для выполнения учебного чертежа такой детали нужно иметь некоторые элементарные представления о геометрических параметрахв элементов зацепления. Общие сведения . Зубчатыми колесами называют детали, которые слу- жат для передачи вращательного движения от одного вала к другому (рис. 4.1, а) или передачи движения с вала на рейку (рис. 4.1,б). Ведущее зубчатое колесо – зубчатое колесо передачи, которое со- общает движение парному зубчатому колесу. Ведомое зубчатое колесо – зубчатое колесо передачи, которому со- общает движение парное зубчатое колесо. Шестерня – зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев, ко- лесо – с большим числом зубьев. При одинаковом числе зубьев зубчатых колес передачи шестерней называется ведущее зубчатое колесо, а колесом – ведомое. а б Рис. 4.1 Зубчатые передачи классифицируют по следующим признакам: 1. По типу зубьев: прямозубые, косозубые (тангенциальные) и кри- волинейные. 2. По форме профиля зубьев: эвольвентные и неэвольвентные – в этом зацеплении профиль зубьев выполняется не по эвольвенте, а по дуге окружности (передачи Новикова) и циклоидальные: Эвольвентные Передача Новикова Циклоидальные Рис. 4.2 3. По взаимному расположению осей валов: а) с параллельными осями: цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубьями: с прямими зубьями с косыми зубьями с шевронными зубьями Рис. 4.3 б) с пересекающимися осями: конические передачи с прямыми, косыми и круговыми зубьями: с прямими зубьями с косыми зубьями с круговыми зубьями Рис. 4.4 В конических передачах оси валов чаще всего пересекаются под прямым углом или, что встречается реже, под острым или тупым углом: под прямым углом под острым углом под тупым углом Рис. 4.5 в) со скрещивающимися осями: червячные, винтовые, глобоидные гипоидные и передачи: червячная винтовая глобоидная гипоидная Рис. 4.6 4. По относительному вращению колес и расположению зубьев: внутреннее зацепление – для обеспечения вращения колес в одном направлении и внешнее зацепление – для обеспечения вращения колес в противоположных направлениях: с внутренним зацеплением с внешним зацеплением Рис. 4.7 5. По окружной скорости колес: тихоходные передачи с окружны- ми скоростями колес до 0,5 м/с; среднескоростные передачи с окружны- ми скоростями 3…15 м/с; быстроходные с окружными скоростями более 15 м/с. 6. По степени защищенности: открытые, периодически смазывае- мые консистентными смазочными материалами, и закрытые, постоянно смазываемые жидкими смазочными материалами. Конструкция и элементы зубчатых колес. Конструктивное оформление зубчатых колес весьма разнообразно. Форма и размеры колеса определя- ются различными конструктивными, технологическими и эксплуатацион- ными требованиями. Зубья цилиндрических колес могут быть прямыми, косыми и шев- ронными, зубья конических колес – прямыми, косыми (тангенциальными) и круговыми (табл. 4.1). Таблица 4.1 Типы зубчатых колес цилиндрические прямозубые косозубые шевронные конические прямозубые косозубые криволиненые Зубья цилиндрического прямозубого колеса расположены парал- лельно оси колеса, цилиндрического косозубого колеса – под углом к оси колеса, конического прямозубого колеса – по образующей конуса. Криво- линейные зубья конического колеса могут иметь эвольвентную и циклои- дальную форму зубьев на развертке теоретической линии зуба. Конструкция зубчатых колес и способы их изготовления определя- ются размерами и серийностью производства. Зубчатые колеса, изготов- ленные отдельно, насаживают на валы. Такие колеса, допускающие по- садку на вал, называют насадными шестернями. Зубчатые колеса малых размеров, у которых диаметр впадин близок к диаметру вала, выполняются заодно с валом. Такие колеса называют вал- шестерня (рис. 4.8). Рис. 4.8 Точность и надежность вала-шестерни выше, так как нет соединения шестерни с валом и, следовательно, меньше возможных погрешностей и источников отказов. Насадные шестерни применяют в тех случаях, когда по каким-либо причинам их нельзя сделать вместе с валом (например, по условиям работы шестерня должна быть подвижной вдоль оси вала). Колеса небольшого диаметра (d a 200 мм) изготавливают в виде сплошного диска (рис. 4.9 а), иногда с неглубокими проточками (рис. 4.9, б), с выступающей ступицей (рис. 4.9, в) и др. Колеса средних размеров (d a = 500 700 мм) имеют облегченную конструкцию (рис. 4.9, г). а б в г Рис. 4.9 Зубчатые колеса больших размеров изготавливают цельнолитыми с дисками, подкрепленными ребрами (рис. 4.10, а) или спицами (рис. 4.10, б) различной формы сечения. Для крупных передач применяют также сверт- ные (разрезные) зубчатые колеса (рис. 4.10, в), сварные и бандажирован- ные. На стальное или чугунное колесо (центр) насаживают с гарантиро- ванным натягом зубчатый венец (бандаж), изготовленный из высококаче- ственной стали. Бандаж и колесо дополнительно закрепляют винтовыми стопорами. а б в Рис. 4.10 Торцы ступиц колес используют в качестве сборочных и установоч- ных баз, поэтому требуется высокая точность и чистота их обработки. Зубья находятся на ободе колеса и вместе с ободом составляют зуб- чатый венец (рис. 4.11). Более тонкая часть колеса – диск соединяет сту- пицу с ободом. Внутри ступицы делают отверстие для вала с пазом для шпонки. Рис. 4.11 Элементы зубчатых колес. Основными рабочими элементами зубчатых колес являются зубья. Зубья – выступы на колесе, передающие движение посредством взаимодействия с соответствующими выступами другого ко- леса. Выделяют следующие элементы зубчатых колес (рис. 4.12): Рис. 4.12 Окружной делительный шаг – расстояние между одноименными профилями соседних зубьев по дуге делительной окружности. Делительная поверхность (делительная окружность) – цилиндриче- ская поверхность зубчатого колеса, которая является базовой при опреде- лении размеров всех элементов зубьев. Делительная поверхность отделяет головку от ножки зуба. Головка зуба – часть зуба, заключенная между делительной поверх- ностью и поверхностью вершин. Ножка зуба – часть зуба, заключенная между делительной поверх- ностью и поверхностью впадин. Высота зуба – радиальное расстояние между поверхностями вершин и впадин. Боковая поверхность – поверхность, ограничивающая зуб со сторо- ны впадины. Окружная толщина зуба – расстояние между разноименными про- филями зуба по дуге делительной окружности. Основным параметром зубчатого колеса является модуль. Модуль – линейная величина, в π раз меньшая делительного шага. Величины модулей зубчатых колес установлены ГОСТом 9563–60. Рис. 4.13 Соотношения размеров основных элементов штампованных цилин- дрических зубчатых колес (рис. 4.13) выражают через модуль (табл. 4.2). Таблица 4.2 Наименование Обозначение Формула Число зубьев z – Модуль m m = z d Высота зуба h h= 2,25 m Высота головки зуба h a h a = m Высота ножки зуба h f h f = 1,25 m Диаметр делительной окружности d d = m z Диаметр окружности выступов d a d a = d + 2 h a Диаметр окружности впадин d f d f = d - 2 h f Шаг зубьев P P = π × m Толщина зуба S S = 0,5 P Ширина впадины e e = 0,5 P Радиус кривизны ρ f ρ f ≈ (0,2 0 ,4) m Ширина венца зубчатого колеса (длина зуба) b b ≈ (6 8 ) m Диаметр отверстия (для вала) d в по ГОСТу 23360 – 69 Диаметр ступицы d ст d ст ≈ (1,6 2 ) d в Размер шпоночного паза b ×t по ГОСТу 8788 – 78 Длина ступицы L ст L ст ≈ 1,5 d в Толщина обода δ δ ≈ (2,5 4 ) m Толщина диска c c ≈ (0,3 0,5 ) δ Правила изображения цилиндрических зубчатых колес и реек. Основные правила условного изображения цилиндрических зубчатых колес и реек устанавливает ГОСТ 2.402–68. 1. Окружности и образующие поверхностей вершин зубьев изоб- ражают сплошными основными линиями. 2. Окружности и образующие поверхностей впадин зубьев в разре- зах и сечениях выполняют сплошными основными линиями. На видах эти элементы допускается показывать сплошными тонкими линиями. 3. Делительные и начальные окружности, а также образующие де- лительных и начальных поверхностей показывают на всех видах и разрезах штрихпунктирными тонкими линиями. 4. На главном изображении зубчатые колеса выполняются почти всегда в разрезе. Если секущая плоскость проходит через ось зубчатого колеса, то зубья показывают нерассеченными незави- симо от угла их наклона. 5. Зубья зубчатых колес изображают только на осевых разрезах и сечениях, зубья реек – на поперечных (рис. 4.14), в остальных случаях изображения зубьев ограничивают поверхностями вер- шин. 6. Если секущая плоскость проходит через ось зубчатого колеса, то на разрезах и сечениях колес (поперечных разрезах и сечениях ре- ек) зубья условно совмещают с плоскостью чертежа и показывают нерассеченными независимо от угла наклона линии зуба. 7. Если секущая плоскость проходит перпендикулярно к оси зубча- того колеса, то зубчатые колеса, как правило, изображают нерас- сеченными; в случае необходимости показать их рассеченными применяют местный разрез и проводят штриховку до линии по- верхности впадин. Рис. 4.14 Изображение цилиндрических зубчатых колес с наружными зубьями представлено на рис.4.15, а; с внутренними зубьями – на рис.4.15 , б. а б Рис. 4.15 Правила выполнения рабочих чертежей цилиндрических зубчатых колес. Э ти правила устанавливает ГОСТ 2.403–75. Зубчатое колесо на чертеже может быть изображено в двух видах. Если для выявления формы зубчато- го колеса достаточно одного главного вида, то при наличии шпоночного паза вместо полного вида допускается давать лишь контур отверстия и па- за. На чертежах цилиндрических зубчатых колес указывают: а) диаметр d a вершин зубьев; б) ширину b зубчатого венца; в) размеры фасок; г) шероховатость боковых поверхностей зубьев; д) размеры конструктивных элементов зубчатых колес. Остальные данные, необходимые для изготовления и контроля точ- ности зубчатых колес, указывают в таблице параметров и технических требованиях. В соответствии со стандартом в правом верхнем углу чертежа при- водят таблицу параметров зубчатого венца, состоящую из трех частей, от- деляемых друг от друга основными линиями. Первая часть таблицы (рис. 4.16) содержит основные данные для изготовления зубчатого колеса, вто- рая – данные для контроля, а третья – справочные данные. На учебных чертежах обычно помещают данные, которые отмечены на рис. 4.16 штри- ховой линией, или указывают только значения модуля m, число зубьев z и диаметр делительной окружности d. Рис. 4.16 На рис. 4.17, а приведен чертеж с нанесением расчетных размеров для цельнолитого колеса с прессовой посадкой на валу, а на рис. 4.17, б – для штампованного колеса с шлицевой ступицей. а б Рис. 4.17 Чертеж зубчатого колеса с нанесением шероховатости на поверхно- сти детали приведен на рис. 4.18. Шероховатость боковых поверхностей зубьев наносят на линии делительной поверхности. Рис. 4.18 В качестве примера на рис. 4.19 приведен учебный чертеж цилин- дрического зубчатого колеса с прямыми зубьями (рис. 4.19). На чертеже на месте главного вида выполнен фронтальный разрез детали, а на виде слева для упрощения изображения показан только контур отверстия со шпоноч- ным пазом и размерами для обработки этого паза. Такое расположение изображений зубчатого колеса является обычным и общепринятым при выполнении чертежей зубчатых колес. В соответствии с ГОСТ 2.402-68 образующие поверхности вершин и впадин зубьев показаны сплошными основными линиями, образующие де- лительной поверхности – штрихпунктирными тонкими линиями. Зубья в осевых разрезах во всех случаях оставляют незаштрихованными. На фрон- тальном разрезе указывается только наружный диаметр колеса. На изображении зубчатого колеса нанесены необходимые для изго- товления заготовки размеры, из которых диаметр окружности вершин, ши- рина зубчатого венца и размер фасок на торцевых кромках цилиндра вер- шин имеют отношение к элементам зацепления. Рис. 4.19 Коническая зубчатая передача служит для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются. Зубья конических колес располагаются на конической поверхности. Если зуб направлен вдоль образующей кони- ческой поверхности, он называется прямым. В дальнейшем рассматрива- ются прямозубые некоррегированные зубчатые колеса, у которых высота головки зуба равна модулю. Геометрия конических колес значительно сложнее цилиндрических. Окружной шаг, высота зуба, диаметр делительной окружности у них пере- менные и увеличиваются в направлении от вершины делительного конуса к его основанию. В связи с этим, введено понятие «внешний дополнитель- ный конус», образующие которого перпендикулярны образующим дели- тельного (рис. 4.16). Рис. 4.16 За основную (расчетную) делительную окружность принимают окружность d e , лежащую в воображаемой плоскости общего «основания» конусов – делительного и внешнего дополнительного. По этой окружности измеряют окружной шаг p t , кратный, как и в цилиндрической передаче, Величину m e p t / называют внешним окружным модулем. Его значение выбирают из ГОСТ 9563–60. Диаметр делительной окружности: d e m e z. Внешняя высота головки зуба – расстояние между делительным ко- нусом и конусом вершин, измеренное по образующей внешнего дополни- тельного конуса, h аe m e . Внешняя высота ножки зуба – расстояние между делительным ко- нусом и конусом впадин, измеренное по образующей внешнего дополни- тельного конуса, h fe 1,2m e . Рассмотрим дополнительно некоторые понятия и определения, о ко- торых необходимо иметь представления при изучении конструкции кони- ческого зубчатого колеса. Делительный конус – делительная поверхность конического зубчато- го колеса. Угол делительного конуса (δ) – угол между осью колеса и образую- щей его делительного конуса. Дополнительный конус – соосная коническая поверхность, образую- щая которой перпендикулярна образующей делительного конуса колеса. Различают внешний, внутренний и средний дополнительные конусы, определяемые их положением относительно вершины колеса: первый наиболее удален от нее, второй наименее удален, третий находится на рав- ном расстоянии от внешнего и внутреннего дополнительных конусов. Ширина венца (b) – расстояние между внешним и внутренним тор- цами венца, измеренное вдоль образующей делительного конуса. Угол конуса вершин (δ а ) – угол между осью и образующей конуса вершин конического зубчатого колеса. Угол конуса впадин (δ f ) – угол между осью и образующей конуса впадин конического зубчатого колеса. Гипоидная передача. Передачу с коническими колесами для передачи вращающего момента между валами со скрещивающимися осями называ- ют гипоидной (рис. 4.17). Рис. 4.17 Гипоидная передача (сокращенно от гиперболоидная) – вид винтовой зуб- чатой передачи, осуществляемой коническими колесами со скрещиваю- щимися осями. Гипоидная передача имеет смещение по оси между боль- шим и малым зубчатыми колесами. Колеса гипоидной передачи могут иметь косые или криволинейные зубья; угол скрещивания осей обычно ра- вен 90°. Часто используется как главная передача в приводах ведущих ко- лес автомобилей, сельскохозяйственной техники, локомотивах, а также в качестве привода в станках и прочих индустриальных машинах для обес- печения высокой точности при большом передаточном числе, в текстиль- ных машинах для передачи вращения от одного вала многим десяткам ве- ретён, в прецизионных станках вместо червячных передач. Правила изображения конических зубчатых колес. Условныеизображе- ния конических зубчатых колес на чертежах выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.402–68: на видах конических зубчатых колес (рис. 4.18) изображения зубьев полностью не вычерчивают, ограничиваясь образующими поверхностей конусов вершин (сплошная толстая линия) и делительного конуса (штрихпунктирная тонкая линия); в осевых разрезах и сечениях зубья условно совмещают с плоскостью чертежа и показывают нерассеченными независимо от угла наклона зуба, образующие поверхности конуса впадин изображают сплошной толстой линией и штриховку проводят до линии образующей поверхности впадин (рис. 4.18). Рис. 4.18 Правила выполнения рабочих чертежей конических зубчатых колес устанавливает ГОСТ 2.405–75, в соответствии с которым часть размеров проставляют на изображении, а часть – в таблице параметров, как и для других типов зубчатых колес. Червячная передача. Д ля передачи вращательного движения от одного вала другому с большим снижением скорости вращения (уменьшением числа оборотов) применяется червячная передача, состоящая из двух ос- новных деталей: червяка и червячного колеса (рис. 4.19). В передаче веду- щим звеном является червяк, а в ускоряющих передачах – колесо. Рис. 4.19 Зубья червячного колеса имеют дуговую форму (рис. 4.20, б). Это способствует большему охвату червяка и увеличению, соответственно, ли- нии контакта. а б Рис. 4.20 Червячные передачи широко применяют в приборостроении, подъ- емно-транспортном оборудовании, транспортных машинах, также в ме- таллорежущих станках. К основным преимуществам червячных передач можно отнести: компактность конструкции, бесшумность и плавность ра- боты, возможность получения очень большого передаточного числа в од- ной сцепляющейся паре (до 1000). К недостаткам большинства червячных передач относится: повышенная стоимость, большие потери на трение и соответственно низкий КПД, необходимость использования дорогостоя- щих антифрикционных цветных металлов. Существуют два типа червячных передач: цилиндрическая, у которой делительные и начальные поверхности червяка и колеса – круговые цилиндры (рис. 4.21, а); а б Рис. 4.21 глобоидная, у которой делительная поверхность червяка является частью вогнутой поверхности тора, а делительная поверхность колеса – круговой цилиндр (рис. 4.21, б). Червяки цилиндрические . Цилиндрические червяки могут быть линей- чатые (геликоидные) и нелинейчатые. Винтовая поверхность линейчатых червяков образуется винтовым движением прямолинейной образующей. В зависимости от положения об- разующей по отношению к оси червяка и закона ее движения боковые по- верхности витков имеют различные виды. В соответствии с ГОСТ 19036–81 различают следующие виды ли- нейчатых цилиндрических червяков: архимедов червяк – обозначается ZA, эвольвентный червяк – обозначается ZI, конволютный червяк – обозначается ZN: ZN1 – с прямолинейным профилем витка; ZN2 – с прямолинейным профилем впадины. У архимедова червяка боковые поверхности витков ограничены ар- химедовами геликоидами, а их торцовые сечения (торцовый профиль) – спиралями Архимеда (рис. 4.22, а), поэтому он и называется архимедов. а б в Рис. 4.22 У эвольвентного червяка аналогичные поверхности ограничены эвольвентными (развертывающимися) геликоидами. Их торцовые сечения – эвольвенты окружности (рис. 4.22, б). У конволютного червяка аналогичные поверхности – конволютные геликоиды. Их торцовые сечения – удлиненные или укороченные эволь- венты (рис. 4.22, в). К нелинейчатым червякам относятся цилиндрический червяк (обо- значается ZК1 и ZК2), образованный производящим конусом при его вин- товом движении относительно червяка. По направлению (ходу) винтовой линии червяки бывают правые и левые, а по числу витков (z 1 ) – одно-, двух-, трех- и многозаходные. Червяк (рис. 4.23, а) изготавливается заодно с валом, так как разница в диаметре вала и диаметре впадин червяка в большинстве случаев незна- чительна. В технологических целях червячное колесо, как правило, изго- товляют из двух материалов: венец – из дорогого антифрикционного мате- риала (например, из бронзы), а сердечник (диск) – из более дешёвых и прочных сталей или чугунов (рис. 4.23, б). а б Рис. 4.23 Венец колеса может быть изготовлен целиком (рис. 4.24, а) или со- стоять из нескольких отдельных элементов (рис. 4.24, б). а б Рис. 4.24 Элементы червяка. Термины и обозначения параметров цилиндриче- ских червячных передач устанавливает ГОСТ 18498–89. Расчет основных геометрических параметров цилиндрических чер- вячных передач выполняется в соответствии с ГОСТ 19650–97. Исходны- ми данными для расчета являются модуль m, коэффициент q диаметра червяка, число z 1 витков червяка, вид червяка, а также параметры исход- ного червяка и исходного производящего червяка.При буквенных обозна- чениях, общих для червяка и колеса, червяк отличается нижним индексом 1 , а колесо – нижним индексом 2. Приведем основные параметры червяка (рис. 4.25): Модуль m – величина, в раз меньшая шага Р, т. е. m = Р/ . Шаг Р – расстояние вдоль оси червяка между одноименными про- фильными линиями смежных витков по делительной окружности. Рис. 4.25 Ход витка Р z1 – шаг винтовой линии для многозаходных червяков: Р z1 =Рz 1 , где z 1 – число заходов червяка. Делительным цилиндром (диаметр делительной окружности d 1 ) - соосная цилиндрическая поверхность, базовая для определения элементов червяка и размеров d 1 = mq, где q – коэффициент диаметра червяка, выбираемый в зависимости от модуля. Высота головки витка червяка – расстояние между окружностью вер- шин и делительной окружностью: h a1 = m. Высота ножки витка червяка – расстояние между окружностью впадин и делительной окружностью: h f1 = 1,2m. Высота витка – расстояние между окружностью вершин и окружно- стью впадин: h 1 = h a1 + h f1 = 2,2m. Диаметр вершин витков: d a1 = d 1 + 2 h a1 = m(q + 2) = d 1 + 2m. Диаметр впадин витков: d f1 = d 1 - 2 h f1 = m(q – 2,4) = d 1 – 2,4m. Длина нарезанной части червяка, зависящая от числа зубьев червяч- ного колеса z 2 , b 1 = (11 + 0,06 z 2 )m + 25. Делительный угол подъема – угол подъема винтовой линии витка на делительном цилиндре: tg = Р / ( d 1 ) = z 1 /q. Из расчетных размеров на рабочих чертежах червяков проставляют: диаметр цилиндра выступов, длину нарезанной части, радиуса закруглений витков. Остальные данные указывают в таблице параметров. Элементы червячного колеса. Червячные колеса могут быть с прямы- ми и косыми зубьями. При этом форма выемки поверхности вершин зубьев колеса согласуется с формой поперечного сечения червяка (рис. 4.26). По ГОСТ 2.406–76 на рабочих чертежах червячных колес указывают диаметр окружности вершин в средней плоскости зубчатого венца, наибольший диаметр зубчатого венца, ширину зубчатого венца, расстоя- ние от средней плоскости зубчатого венца до базового торца, данные, определяющие внешний контур зубчатого венца, например радиус обточки поверхности выступов, размеры фасок и т.п., шероховатость боковых по- верхностей зубьев. Параметры зуба червячного колеса (рис. 4.26) определяются в сече- нии венца средней плоскостью (плоскостью симметрии зубчатого венца, перпендикулярной к оси колеса). Рис. 4.26 Диаметр делительной окружности колеса: d 2 = mz 2 . Диаметр вершин зубьев: d a2 = m(z 2 + 2). Диаметр впадин: d f2 = m(z 2 – 2,4). Высота головки зуба: h a2 = m. Высота ножки зуба: h f2 = 1,2m. Высота зуба: h 2 = h a2 + h f2 = 2,2m. Шаг зубьев колеса: Р 2 = m. Ширина венца: b 2 0,75 d a1 при z 1 3; b 2 0,67 b a1 при z 1 = 4. Радиус выемки: R a2 = d 1 /(2 - m) Условный угол охвата: 2 – угол охвата червяка венцом колеса, sin = b 2 / (d a1 – 0,5 m). Правила изображения червяков и червячных колес. ГОСТ 2.402–68 уста- навливает условные изображения, применяемые при выполнении чертежей червяков и червячных колес. В соответствии с этим стандартом на видах поверхность вершин витков червяка и зубьев колеса изображают сплош- ной толстой линией, делительную поверхность – штрихпунктирной тонкой линией, а поверхность впадин допускается изображать сплошной тонкой линией (табл. 4.3). Таблица 4.3 Наименование Условное изображение Колесо зубчатое червячное Червяк цилиндрический Червяк глобоидный Если секущая плоскость проходит перпендикулярно к оси червяка, то зубчатый элемент изображают нерассеченным. В осевом сечении ци- линдрического и глобоидного червяка штриховка наносится в области, ограниченной поверхностью впадин. Правила выполнения чертежа цилиндрического червяка . Правила вы- полнения рабочих чертежей цилиндрических червяков и червячных колес устанавливает ГОСТ 2.406–76. Чертеж содержит главный вид с местным разрезом, на котором показан профиль витка в осевом сечении. На главном виде червяка должны быть нанесены следующие разме- ры: диаметр вершин витка d a1 , длина нарезанной части червяка b 1 , разме- ры фасок, радиусы закруглений (галтелей) у головок и ножек винта, а так- же остальные конструктивные размеры червяка. Шероховатость боковых поверхностей зубьев наносят на линиях делительных поверхностей. На чертеже в правом верхнем углу располагают таблицу параметров зубчатого венца червяка, состоящую из трех частей, отделенных друг от друга сплошными основными линиями. Эта таблица (рис. 4.27) имеет форму и размеры такие же, как у таблиц для зубчатых колес. В первой ча- сти таблицы параметров приводят основные данные. Во второй части таб- лице параметров приводят данные для контроля. В третьей части таблице приводят справочные данные. Рис. 4.27 На учебных чертежах приводится только первая часть таблице пара- метров, в которую обязательно должны быть занесены следующие основ- ные данные модуль m; число витков z 1 ; вид червяка (записью типа ZA, ZI и др.); угол подъема линии витка (основной в – для эвольвентного червя- ка, делительный – для всех остальных видов червяков); направление линии витка – надписью «Правое» или «Левое»; исходный червяк – ссылкой на соответствующий стандарт; степень точности по ГОСТ 3675–81; делительный диаметр червяка d 1 На рис. 4.28 приведен пример учебного чертежа цилиндрического червяка. Рис. 4.28 Правила выполнения чертежей цилиндрического червячного колеса . Ра- бочие чертежи червячных колес выполняют по правилам, установленным ГОСТ 2.406–76. На рабочем чертеже колеса достаточно одного изображе- ния в виде фронтального разреза, который вполне определяет форму и размеры колеса. На изображении червячного колеса должны быть указаны следующие размеры: диаметр d a 2 вершин зубьев; наибольший диаметр d a м 2 ; ширина b 2 венца; расстояние ℓ 1 от базового торца до средней торцовой плоскости колеса; радиус R a2 кривизны (выемки) поверхности вершин зубьев; размеры фасок или радиусы закруглений торцовых кромок зубьев. В правом верхнем углу чертежа помещают таблицу параметров зуб- чатого венца, состоящую из двух частей, отделенных друг от друга сплош- ной основной линией. В первой части таблицы параметров должны быть указаны: модуль m; число зубьев z 2 колеса; направление линии зуба – надписью «Правое» или «Левое»; коэффициент x смещения червяка; исходный производящий червяк: стандартный – ссылкой на соот- ветствующий стандарт; нестандартный – соответствующими пара- метрами; степень точности по ГОСТ 3675–81 и обозначение этого стандарта. Вторую часть таблицы параметров (данные для контроля) на чертеже червячного колеса не приводят. В третьей части таблицы параметров приводят справочные данные: межосевое расстояние а w ; делительный диаметр d 2 червячного колеса; вид сопряженного червяка; число витков z 1 сопряженного червяка; обозначение чертежа сопряженного червяка; другие справочные данные при необходимости. Надо заметить, что в направление линии витков червяка обратно направлению линии зуба колеса. На учебных чертежах можно пропускать некоторые графы таблицы параметров. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Черчение: Учебник для нач. проф. образования/ А. М. Бродский, Э.М. Фазлулин, В.А. Халдинов. – М.: Издательский центр «Акаде- мия», 2006. – 400 с. 2. Левицкий, В.С. Машиностроительное черчение и автоматизация вы- полнения чертежей: Учеб. для втузов/ В.С. Левицкий. – М.: Высш. шк., 2000. 422 с. 3. Справочник по техническому черчению/ Л. И. Новичихина. – Мн.: Книжный Дом, 2004. – 320 с. 4. Ройтман, И.А. Машиностроительное черчение: Учеб. пособие для студ. средн. спец. учеб.заведений/ в 2 ч. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. – Ч. 1. – 240 с. 5. Чекмарев, А.А. Справочник по машиностроительному черчению/ А.А.Чекмарев, В.К. Осипов. – М.: Высш. шк. 2004. – 493 с. ПРИЛОЖЕНИЕ Значения диаметров и шагов метрической резьбы по ГОСТ 8724 2002. Таблица 1П Резьба метрическая. Диаметры и шаги (мм) Номинальный диаметр резьбы d = D Шаг Р 1-й ряд 2-й ряд 3-й ряд крупный мелкий 1 2 3 4 5 4 0,7 0,5 4,5 0,75 0,5 5 0,8 0,5 5,5 0,5 6 1 0,5 7 1 0,75; 0,5 8 1,25 1; 0,75; 0,5 9 1,25 1; 0,75; 0,5 10 1,5 1,25; 1; 0,75; 0,5 11 1,5 1; 0,75; 0,5 12 1,75 1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5 14 2 1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5 15 1,5; 1 16 2 1,5; 1; 0,75; 0,5 17 1,5; 1 18 2,5 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5 20 2,5 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5 22 2,5 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5 24 3 2; 1,5; 1; 0,75 25 2; 1,5; 1 26 1,5 27 3 2; 1,5; 1; 0,75 28 2; 1,5; 1 30 3,5 (3); 2; 1,5; 1; 0,75 32 2; 1,5 33 3,5 (3); 2; 1,5; 1; 0,75 35 1,5 36 4 3; 2; 1,5; 1 38 1,5 39 4 3; 2; 1,5; 1 40 3; 2; 1,5 42 4,5 4; 3; 2; 1,5; 1 45 4,5 4; 3; 2; 1,5; 1 48 5 4; 3; 2; 1,5; 1 50 3; 2; 1,5 52 5 4; 3; 2; 1,5; 1 55 4; 3; 2; 1,5; 1 Продолжение табл. 1П 1 2 3 4 5 56 5,5 4; 3; 2; 1,5; 1 58 4; 3; 2; 1,5 60 5,5 4; 3; 2; 1,5; 1 62 4; 3; 2; 1,5 64 6 4; 3; 2; 1,5; 1 65 4; 3; 2; 1,5 68 6 4; 3; 2; 1,5; 1 Примечание. При выборе диаметров резьб следует предпочитать первый ряд второму, второй – третьему. Размеры трубной цилиндрической резьбы по ГОСТ 635781 Таблица 2П Резьба трубная цилиндрическая* Обозначение размера резьбы, дюймы Число ниток (шагов) на 1 (25,4 мм) Размеры, мм Шаг Р Диаметры резьбы наружный d=D внутренний d 1 =D 1 ½ 14 1,814 20,955 18,631 ¾ 26,441 24,117 1 11 2,309 33,249 30,291 1 1 / 4 41,910 38,952 1 1 / 2 47,803 44,845 2 59,614 56,656 2 1 / 2 75,184 72,226 *Размеры даны по предпочтительному первому ряду. Размеры трубной конической резьбы по ГОСТ 621181 Таблица 3П Резьба трубная коническая (угол профиля 55 ) Размер резьбы, дюймы Число ниток на 1″ Размеры в мм Шаг резьбы Р Длина резьбы Диаметр резьбы в основной плоскости рабочая l 1 от торца до основной плоскости l 2 наружный d 1 2 3 4 5 6 ⅛ 28 0,907 6,5 4 9,728 ¼ 19 1,337 9,7 6 13,157 Продолжение табл. 3П 1 2 3 4 5 6 ⅜ 19 1,337 10,1 6,4 16,662 ½ 14 1,814 13,2 8,2 20,955 ¾ 14 1,814 14,5 9,5 26,441 1 11 2,309 16,8 10,4 33,249 1¼ 11 2,309 19,1 12,7 41,910 1½ 11 2,309 19,1 12,7 47,803 2 11 2,309 23,4 15,9 59,614 2½ 11 2,309 26,7 17,5 75,184 3 11 2,309 29,8 20,6 87,884 Размеры конической дюймовой резьбы по ГОСТ 611152 Таблица 4П Резьба коническая дюймовая (угол профиля 60 ) Размер резьбы, дюймы Число ниток на 1″ Размеры в мм Шаг резьбы Р Длина резьбы Диаметр резьбы в основ- ной плоскости рабочая l 1 от торца до ос- новной плос- кости l 2 наружный d ¼ 18 1,411 9,5 5,080 13,572 ⅜ 18 1,411 10,5 6,096 17,055 ½ 14 1,814 13,5 8,128 21,223 ¾ 14 1,814 14,0 8,611 26,568 1 11½ 2,209 17,5 10,160 33,228 1¼ 11½ 2,209 18,0 10,668 41,985 1½ 11½ 2,209 18,5 10,668 48,054 2 11½ 2,209 19,0 11,074 60,092 Размеры трапецеидальной однозаходной резьбы по ГОСТ 24738 81 Таблица 5П Резьба трапецеидальная однозаходная. Диаметры и шаги, мм Номинальный диаметр резьбы d Шаг Номинальный диаметр резьбы d Шаг 1 2 3 4 5 6 7 8 Ряд 1 Ряд 2 Р Р* Ряд 1 Ряд 2 Р Р* 20 2;4 4 40 3; 7 10 7 22 3; 5; 8 5 42 3; 7; 10 7 24 3; 5; 8 5 44 3; 7; 12 7 26 3; 5; 8 5 46 3; 8; 12 8 28 3; 5; 8 48 3; 8; 12 8 Продолжение табл. 5П 1 2 3 4 5 6 7 8 30 3; 6; 10 6 50 3; 8; 12 8 32 3; 6; 10 6 52 3; 8; 12 8 34 3; 6; 10 6 55 3; 9; 14 9 36 3; 6; 10 6 60 3; 9; 14 9 38 3; 7; 10 7 Размеры упорной однозаходной резьбы по ГОСТ 1017782 Таблица 6П Резьба упорная однозаходная. Диаметры и шаги, мм Номинальный диаметр резьбы d Шаг Номинальный диаметр резьбы d Шаг Ряд 1 Ряд 2 Р Р* Ряд 1 Ряд 2 Р Р* 10 2 2 36 3;6;10 6 12 2;3 3 38 3;7;10 7 14 2;3 3 40 3;7;10 7 16 2;4 4 42 3;7;10 7 18 2;4 4 44 3;7;12 7 20 2;4 4 46 3;8;12 8 22 3;5;8 5 48 3;8;12 8 24 3;5;8 5 50 3;8;12 8 26 3;5;8 5 52 3;8;12 8 28 3;5;8 5 55 3;9;14 9 30 3;6;10 6 60 3;9;14 9 32 3;6;10 6 65 4;10;16 10 34 3;6;10 6 70 4;10;16 10 Примечание. При выборе диаметров резьбы следует предпочитать первый ряд второму. * Шаги, предпочтительные при разработке новых конструкций Размеры (в мм) проточек и фасок для наружной метрической резьбы по ГОСТ 1054980 Таблица 7П Тип 1 Тип 2 d f R 1 R f d f 45° 45° f d f R 2 Шаг резьбы Р Проточка Фаска z Тип 1 Тип 2 d f нормальная узкая f R R 1 f R R 1 f R 0,5 1,6 0,5 0,3 1,0 0,3 0,2 d – 0,8 0,5 0,75 2,0 1,6 0,5 0,3 d – 1,2 1,0 1 3,0 1,0 0,5 2,0 3,6 2,0 d – 1,5 1,25 4,0 2,5 1,0 0,5 4,4 2,5 d – 1,8 1,6 1,5 4,6 d – 2,2 1,75 5,4 3,0 d – 2,5 2 5,0 1,6 5,6 d – 3,0 2,0 2,5 6,0 1,0 4,0 7,3 4,0 d – 3,5 2,5 3 7,6 d – 4,5 3,5 8,0 2,0 5,0 1,6 10,2 5,5 d – 5,0 4 10,3 d – 6,0 3,0 4,5 10,0 3,0 6,0 1,0 12,9 7,0 d – 6,5 5 13,1 d – 7,0 4,0 Размеры (в мм) проточек и фасок для внутренней метрической резь- бы по ГОСТ 1054980 Таблица 8П Тип 1 Тип 2 45 ° R R 1 f d f 45° d f f R 2 Шаг резьбы Р Проточка Фаска z Тип 1 Тип 2 d f нормальная узкая f R R 1 f R R 1 f R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Продолжение табл. 8П 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0,5 2,0 0,5 0,3 1,0 0,3 0,2 d + 0,3 0,5 0,75 3,0 1,0 0,5 1,6 0,5 0,3 d + 0,4 1,0 1 4,0 1,0 2,0 3,6 2,0 d + 0,5 1,25 5,0 1,6 3,0 1,0 0,5 4,5 2,5 1,6 1,5 6,0 1,0 5,4 3,0 d + 0,7 1,75 7,0 4,0 6,2 3,5 2 8,0 2,0 6,5 d + 1,0 2,0 2,5 10 3,0 5,0 1,6 8,9 5,0 2,5 3 6,0 1,0 11,4 6,5 d + 1,2 3,5 7,0 13,1 7,5 3,0 4 12 8,0 2,0 14,3 8,0 d + 1,5 4,5 14 10 3,0 16,6 9,5 4,0 5 16 18,4 10,5 d + 1,8 5,5 12 18,7 6 18,9 d + 2,0 Размеры (в мм) проточек и фасок для трубной цилиндрической наружной резьбы по ГОСТ 1054980 Таблица 9П R 1 R f d f 45° z 45° Обозначение размера резьбы Проточка d f Фаска z Нормальная Узкая f R R 1 f R R 1 1 / 2 5,0 1,6 0,5 3,0 1,0 0,5 18 2,0 3 / 4 23,5 1 6,0 1,0 4,0 29,5 2,5 1 1 / 4 38,0 1 1 / 2 44,0 2 56,0 2 1 / 2 71,5 Размеры (в мм) проточек и фасок для трубной цилиндрической внутренней резьбы по ГОСТ 1054980 Таблица 10П Размеры проточек и фасок для трубной цилиндрической внутренней резьбы (мм) R R 1 45° f d f z 45° Обозначение размера резьбы Проточка d f Фаска z Нормальная Узкая f R R 1 f R R 1 1 / 2 8,0 2,0 1,0 5,0 1,6 0,5 21,5 1,6 3 / 4 27,0 1 10,0 6,0 1,0 34,0 1 1 / 4 43,0 1 1 / 2 48,5 2 60,5 2 1 / 2 76,0 Размеры (в мм) проточек и фасок для наружной и внутренней трапе- цеидальной однозаходной резьбы по ГОСТ 1054980 Таблица 11П R R1 f d f d 45 ° 45° z x 45 ° d f d z 45° f R 1 R Шаг резьбы Проточка Фаска z f R R 1 наружная резьба d f внутренняя резьба d f 1 2 3 4 5 6 7 2 3 1,0 0,5 d – 3,0 d +1,0 1,6 Продолжение табл. 11П 1 2 3 4 5 6 7 3 5 1,6 d – 4,2 2,0 4 6 1,0 d – 5,2 d + 1,1 2,5 5 8 2,0 d – 7,0 d + 1,6 3,0 6 10 3,0 d – 8,0 3,5 7 12 d – 9,0 4,0 8 d – 10,2 d + 1,8 4,5 9 14 d – 11,2 5,0 10 16 d – 12,5 5,5 12 18 d – 14,5 d + 2,1 6,5 14 20 5,0 2,0 d – 16,5 d + 2,5 8,0 Размеры (в мм) проточек и фасок для наружной и внутренней труб- ной конической резьбы по ГОСТ 6211 – 81 Таблица 12П Наружная резьба Проточка Фаска d f d f f R R 1 45 ° z x 45° Внутренняя резьба Проточка Фаска R 1 R d f f 45° z x 45° Размер резьбы, дюймы Число шагов на 24,5 мм Проточка Фаска z Наружная резьба Внутренняя резьба f R R 1 d f f R R 1 d f 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Продолжение табл. 12П 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ⅛ 28 2 0,5 0,3 8,0 3 1,0 0,5 10,0 1,0 ¼ 19 3 1,0 0,5 11,0 5 1,6 13,5 1,6 ⅜ 14,0 17,0 ½ 14 4 18,0 7 21,5 ¾ 23,5 27,0 1 11 5 1,6 29,5 8 2,0 1,0 34,0 2,0 1¼ 38,0 42,5 1½ 44,0 48,5 2 56,0 60,0 2½ 71,0 76,0 3 84,0 88,5 Размеры призматических шпонок и соответствующих им шпоночных пазов на валу и во втулке по ГОСТ 23360 – 78 Таблица 13П Диаметр вала d Сечение шпонки b h Шпоночный паз, глубина Длина* шпонки ℓ Вал t 1 Втулка t 2 Свыше 10 до 12 4 4 2,5 1,8 от 8 до 45 Свыше 12 до 17 5 5 3,0 2,3 от 10 до 56 Свыше 17 до 22 6 6 3,5 2,8 от 14 до 70 Свыше 22 до 30 7 7 4,0 3,3 от 16 до 63 8 7 от 18 до 90 Свыше 30 до 38 10 8 5,0 3,3 от 22 до 110 Свыше 38 до 44 12 8 5,0 3,3 от 28 до 140 Свыше 44 до 50 14 9 5,5 3,8 от 36 до 160 Свыше 50 до 58 16 10 6,0 4,3 от 45 до 180 Свыше 58 до 65 18 11 7,0 4,4 от 50 до 200 * Длины шпонок должны выбираться из ряда: 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70. Размеры (в мм) сегментных шпонок и соответствующих им шпоноч- ных пазов на валу и во втулке по ГОСТ 24071 – 97 Таблица 14П Диаметр вала d Размер шпонки b ×h 1 ×D Глубина шпоночного паза Серия 1 Серия 2 Вал t 1 Ступица t 2 свыше до свыше до 14 16 20 22 4,0×7,5×19 6,0 1.8 16 18 22 25 5,0×6, 5×16 4,5 2,3 18 20 25 28 5,0×7,5×19 5,5 2,3 20 22 28 32 5,0×9,0×22 7,0 2,3 22 25 32 36 6,0×9,0×22 6,5 2,8 25 28 36 40 6,0×10,0×25 7,5 2,8 28 32 40 8,0×11,0×28 8,0 3,3 32 38 10,0×13,0×32 10,0 3,3 * Стандарт предназначен для цилиндрических валов и цилиндрических концов валов общего назначения. Основные параметры шлицевых прямобочных соединений по ГОСТ 1139 – 80 Таблица 15П Легкая серия Средняя серия Число зубьев z d D b Число зубьев z d D b 1 2 3 4 5 6 7 8 6 23 26 6 6 21 25 5 26 30 6 23 28 6 28 32 7 26 32 6 8 32 36 6 28 34 7 36 40 7 8 32 38 6 42 46 8 36 42 7 46 50 9 42 48 8 52 58 10 46 54 9 56 62 10 52 60 10 62 68 12 56 65 10 10 72 78 12 62 72 12 82 88 12 10 72 82 12 92 98 14 82 92 12 102 108 16 92 102 14 Продолжение табл. 15П 1 2 3 4 5 6 7 8 Тяжелая серия 10 26 32 4 16 52 60 5 28 35 4 56 65 5 32 40 5 62 72 6 36 45 5 72 82 7 42 52 6 20 82 92 6 46 56 7 92 102 7 Канавки для выхода шлифовального круга по ГОСТ 8820-69 1. Круглое шлифование по наружному цилиндру 2. Шлифование по наружному цилиндру и торцу 3. Шлифование по внутреннему цилиндру и внутреннему торцу Таблица П16 Размеры канавок для выхода шлифовального круга (мм) ПРИМЕЧАНИЕ. Знаком « » показаны поверхности, подлежащие шлифова- нию. 4. Плоское шлифование Размеры радиусов закруглений и фасок по ГОСТ 10948–64 Таблица 17П Размеры радиусов закруглений и фасок (мм) 1 ряд 2 ряд 1 ряд 2 ряд 1 ряд 2 ряд 0,10 0,10 1,0 1,0 10 10 – 0,12 – 1,2 – 12 0,16 0,16 1,6 1,6 16 16 – 0,20 – 2,0 – 20 0,25 0,25 2,5 2,5 25 25 – 0,30 – 3,0 – 32 0,40 0,40 4,0 4,0 40 40 – 0,50 – 5,0 – 50 0,60 0,60 6,0 6,0 63 63 – 0,80 – 8,0 – 80 Места «под ключ» по ГОСТ 642–73 и ГОСТ 8560–78 Типовые варианты мест под ключ: Размеры «под ключ» (табл. 19П) Таблица 18П Размеры «под ключ»* (мм) 3,2 10 16 24 41 70 4 11 17 27 46 75 5 12 18 30 50 80 5,5 13 19 32 55 85 7 14 21 34 60 90 8 15 22 36 65 95 Размеры (мм) для стопорных многолапчатых шайб по ГОСТ 11872–66 Таблица 19П Примечание. Стандарт предусматривает ряд шайб для d от 4 мм до 200 мм |