27.03.2020 Инженерная графика Практическое занятие

27.03.2020  Инженерная графика Практическое занятие
Практическая работа №12 "Расчет цилиндрической зубчатой передачи"

Цель работы: по заданным  параметрам  зубчатой передачи научиться  определять ее основные элементы и получить навыки выполнения чертежа этой передачи.

Оснащение работы:

1        формат А3;

2        чертежные инструменты;

3        задание №77 или №78;

4        ГОСТ 2.402-68, ГОСТ 23360-78; ГОСТ 2.403-75; ГОСТ 2.405-75.

Ход работы

Теоретическая часть

   

Передача образуется двумя зубчатыми колесами (шестерней и колесом), находящимися в зацеплении.

Чертеж передачи должен содержать два изображения: главное изображение и вид слева. В качестве главного изображения принимается полный продольный фронтальный разрез передачи. Для изображения шпоночного или шлицевого соединения вала с колесом на чертеже выполняются местные разрезы (рис. 1).

Вычерчивание цилиндрической передачи следует начинать с нанесения осей шестерни и колеса на расстоянии а_w = a на главном виде и виде слева и изображения начальных цилиндров, касающихся друг друга. Начальные цилиндры проецируются на фронтальную плоскость проекций (главный вид) в виде начальных прямых, а на профильную плоскость (вид слева) - в виде начальных окружностей. Начальные окружности шестерни и колеса касаются в точке, принадлежащей линии центров.

Окружности вершин зубьев и впадин в зоне зацепления не касаются, а образуют радиальный зазор равный 0,25m, так как высота головки зуба меньше высоты ножки на эту же величину. Окружности вершин зубьев на всем протяжении, в том числе и в зоне зацепления, изображаются сплошной толстой основной линией.

Рис. 1. Учебный чертеж цилиндрической зубчатой передачи.

Начальные окружности и образующие начальных поверхностей изображаются тонкими штрихпунктирными линиями. Окружности и образующие поверхностей впадин изображаются тонкими сплошными линиями; допускается их не показывать.

Расчет геометрических и конструктивных параметров колеса и шестерни в соответствии с исходными данными производится по формулам и соотношениям, приведенным на рис. 2.

Исходными данными для расчета являются:

m - модуль зацепления (общий для обоих колес), мм;

Z₁ - число зубьев шестерни;

Z₂ - число зубьев колеса;

D_в1 - диаметр вала шестерни;

D_в2 - диаметр вала колеса.

Размеры шпонок (призматических или сегментных) и пазов для них, а также шлицевых соединений выбираются по соответствующим стандартам. Пример выполнения учебного чертежа цилиндрической зубчатой передачи дан на рис. 1.

Рис. 2. Расчет геометрических и конструктивных параметров колеса и шестерни.

 

Рис. 3 Чертеж зубчатой передачи

На чертеже зубчатого зацепления вычерчивают не менее двух изображений (рис. 3). На главном виде зацепление может быть показано в разрезе. Тогда зуб ведущего колеса показывается перед зубом ведомого. Контур видимого зуба вычерчивается сплошными основными линиями, а контур невидимого зуба — штриховыми линиями. На чертеже зубчатого зацепления наносят обычно только один размер — величину межосевого расстояния. Правила условных обозначений остальных данных для передач различных типов определяются ГОСТ 2402—68.

Последовательность  выполнения чертежа рассмотрим на примере:

1)      колеса прямозубые цилиндрические, стальные (устанавливаются на валах, призматических шпонках);

2)      модуль зацепления  m =12 мм;

3)      число зубьев  шестерни  z₁ =16мм;

4)      число зубьев колеса  z₂=48 мм;

5)      ширина зубчатого венца   b=100мм;

6)      диаметры отверстий для валов: у шестерни   D_B1 =65 мм; у колеса   D_B2=90 мм.

Вначале необходимо определить параметры зубчатых колёс по формулам:

1)диаметры начальных окружностей: 

- шестерни  d_w1= m z₁= 12х 16=192 мм;

- колеса       d_w2=m z₂= 12х48=576 мм;

2)диаметры вершин зубьев и диаметры впадин зубьев:

- шестерни d_a1= d_w1+2m =192=2x12=216мм;

                    d_f2= d_w1-2,5m =192-2,5x12=162мм;

- колеса      d_a2= d_w2+2m =576+2x12=600 мм;

                    d_f2= d_w2-2,5m =576-2,5x12=546 мм;

3)наружные диаметры ступиц:

- шестерни  d_c1=1,6 D_B1= 1,6 x 65= 104мм;

- колеса       d_c2=1,6 D_B2= 1,6 x 90=144мм;

4)длины ступиц:

- шестерни  l_с1 =1,5 D_B1=1,5 х 65= 98 мм;

- колеса       l_с2 = 1,5 D_B2= 1,5 х 90= 135мм;

5) наружные диаметры ступиц:

- шестерни   d_c1= 1,6D_B1=1,6 x 65= 104мм;

- колеса        d_c2= 1,6D_B2=1,6 x 90= 144мм;

Определив начальные диаметры шестерни   и  колеса, находим межосевое расстояние зубчатой передачи. Т.е. расстояние между осями зубчатых колёс:

a_w= 0,5(d_w1+d_w2) = 0,5(192+576)= 384мм.

Практическая часть

1        Выполнить рамку и основную надпись чертежа.

2        Для цилиндрической  (задание №77) передачи в качестве основных параметров задаются: т – модуль; числа зубьев шестерни z₁ и  колеса z₂; диаметры валов шестерни Db₂  и  колеса Db₁.

3        Значение основных элементов передач следует подсчитывать на основании данных, приведенных  в справочной литературе.

4        Построение начинать с определения межосевого расстояния, проводят на виде слева осевые линии начальных окружностей и окружностей вершин и впадин. Выполняют построения окружностей, соответствующих диаметрам валов, а также наружные диаметры ступиц шестерни и колеса. Для построения фронтального разреза из точек пересечения окружностей с вертикальной линией центров проводят  линии связи. После выполнения построений приступают к окончательному  оформлению  чертежа. На обоих изображениях вычерчивают  ступицы колес.

5        Размеры шпоночных пазов  подобрать по ГОСТ 23360-78 в зависимости от диаметра вала. В местах шпоночных соединений выполняют местные разрезы валов. Вычерчивают отверстия. Удаляют лишние линии. Заштриховывают разрезы. На фронтальном разрезе зуб ведущего колеса изображается перед зубом ведомого зубчатого колеса. Ввиду имеющейся разницы высот головки и ножки зубьев получаются радиальные зазоры.

6        При выполнении  задания следует применять упрощения, т.е. не показывать скругления, фаски, уклоны и т.п.,  учитывать рекомендации ГОСТ 2.402-68.

7        Над основной надписью (или на свободном поле чертежа) следует указать значения т, z₁ , z₂.

8        Заполнить основную надпись чертежа.