Конические передачи

Коническая зубчатая передача представлена на рис. 8.26. Она состоит из шестерни 1, колеса 4, двух валов 3 и 6 и двух шпонок 2 и 5. На полках линий-выносок указаны номера (позиции) этих деталей. Главное изображение представляет собой фронтальный разрез.

Базовыми для конических передач служат делительные конусы, диаметры оснований которых: для шестерни d1=z1m, а для колеса d2 = z2m. Длину образующей делительного конуса подсчитывают по формуле . Длину зуба b берут от 0,25L до 0,35L, но не менее 4т. Конструктивные размеры рассчитывают по соотношениям, приведенным в табл. 8.1.

Чертеж конической передачи выполняют в такой последовательности. Штрихпунктирной тонкой линией изображают геометрические оси передачи: горизонтальную и вертикальную. По горизонтальной оси откладывают вправо от точки пересечения размер радиуса делительной окружности шестерни, а по вертикальной оси вниз – размер радиуса делительной окружности колеса. Строят начальные конусы шестерни и колеса.

Рис. 8.26. Коническая передача:

а – наглядное изображение; б – чертеж

От основания делительного конуса колеса проводят линии образующих дополнительного конуса и на них откладывают размеры головки и ножки зуба, вычерчивают линии образующих конуса вершин и конуса впадин. Пользуясь предварительно подсчитанными величинами размеров конструктивных элементов колеса, строят его изображение.

На основе делительного конуса шестерни строят ее изображение. Зацепление зубьев вычерчивают в разрезе по правилам, которые применялись в чертеже цилиндрической (рис. 8.25) передачи (зуб шестерни спереди, зуб колеса заслонен). Штрихуют разрезы, удаляют линии построения: образующие конусов вершин и конусов впадин, основания делительных конусов на разрезе.

Червячные передачи

На чертеже червячной передачи образующая делительной окружности червяка должна быть касательна к делительной окружности колеса.

Начинать вычерчивание следует с проведения центровых линий колеса и осевой линии червяка (рис 8.27, а). Осевая линия червяка проводится на межосевом расстоянии от горизонтальной центровой колеса.

Рис. 8.27. Этапы вычерчивания изображений червячной передачи

Наиболее часто встречается цилиндрическая червячная передача с углом скрещивания осей червяка и колеса, равным 90°. Для таких передач межосевым расстоянием является размер между осями червяка и колеса, измеренный по линии, пересекающей оси под прямым углом. Для таких передач диаметры начальных и делительных цилиндров совпадают.

Затем штрихпунктирной линией проводят делительную окружность колеса. На месте будущего разреза проводят вертикальную ось симметрии. Точка пересечения ее с осью червяка является центром делительной окружности червяка. К этой окружности проводят две касательные – образующие делительной окружности червяка. Верхняя образующая и будет касательной к делительной окружности колеса (рис. 8.27, а). Далее описывают окружности вершин и впадин червяка и на виде слева проводят образующие наружного цилиндра червяка. Здесь же сплошной основной линией показывают наибольшую окружность вершин зубьев колеса, которая пересечет образующую червяка в двух точках. Эти точки служат для приблизительного графического определения длины червяка, как это показано на рис. 8.27, б. После проведения вертикальных линий, изображающих торцы червяка, вычерчивают вал червяка, который на рис. 8.27, б показан с обрывом.

На главном изображении очерчивают ширину зубчатого венца колеса. Из центра червяка проводят дуги, показывающие границы зуба колеса. Аналогичные построения выполняют с противоположной стороны колеса (в данном случае вверху). На рис. 8.27, в показан в увеличенном масштабе этот элемент колеса и обозначены радиусы дуг. Надо заметить, что при выполнении фронтального разреза передачи виток червяка в месте зацепления показывают линиями видимого контура (рис. 8.27, б, в), считая его расположенным впереди (как и зуб шестерни в цилиндрической передаче, см. рис. 8.6). На виде слева образующую выступа червяка и наибольшую окружность вершин колеса показывают линиями видимого контура на всем протяжении (рис. 8.27, б).

Исходными данными для вычерчивания червячной передачи чаще всего служат: межосевое расстояние аw, модуль т, число зубьев колеса z2 и число заходов червяка z1.

Расчетным величинам, относящимся к червяку, присваивают индекс "1", а к колесу – индекс "2". Червяк при этом рассматривают как шестерню червячной передачи, имеющей винтовые выступы.

Основные параметры червячной передачи подсчитывают по следующим формулам.

Размер наружного диаметра колеса зависит от числа заходов сопряженного червяка.

Ширина зубчатого венца колеса b2 также зависит от числа заходов. При одно- и двухзаходном b2 = 0,75da1, при че- тырехзаходном b2 = 0,67dа1.

Пример расчета основных и некоторых конструктивных размеров червячной передачи

Модуль т = 4 мм.

Число зубьев колеса z2 = 45.

Межосевое расстояние аw, = 120 мм.

Червяк двухзаходный.

• 1. Диаметр делительной окружности колеса d2 = mz2 = = 4•45= 180 мм.
• 2. Диаметр делительной окружности червяка d1 = 2aw1 – d2 = = 2•120- 180 = 60 мм.
• 3. Диаметр окружности вершин червяка da1 = d1+ 2m = 60 + 2 • 4 = 68 мм.
• 4. Диаметр окружности впадин червяка df1 = d1 – 2,4m = 60- 2,4•4 = 50,4 мм.
• 5. Диаметр вала червяка dk = 0,9df1 = 0,9 • 50,4 = 45,36 мм, округляем до 45 мм.
• 6. Диаметр окружности выступов колеса da2 = m(z2 + z) = = 180 + 2•4= 188 мм.
• 7. Наружный диаметр червячного колеса при двухзаходном червяке dam2 = da2 + 1,5m = 188 + 1,5•4 = 194 мм.
• 8. Ширина зубчатого венца колеса при двухзаходном червяке b2 = 0,75da1 = 0,75 • 68 = 51 мм, принимаем 50 мм.

Размеры шпоночного соединения находят из ГОСТ 23360-78.

Реечное зацепление

Вычерчивание изображения зацепления зубчатого колеса с рейкой (рис. 8.28) начинают с вида слева, где вначале проводят осевые линии, затем вычерчивают зубчатое колесо. После этого изображают рейку так, чтобы делительная окружность колеса и делительная линия рейки касались. Как вычерчивать колесо и рейку, см. соответственно рис. 8.6 и рис. 8.18 и текст к ним.

Рис. 8.28. Реечная передача:

а – наглядное изображение; б – чертеж

Линию окружности впадин зубьев у колеса и линию впадин зубьев у рейки не показывают.

На главном изображении колесо показывают в осевом, а рейку в поперечном разрезе. Зуб колеса в зоне зацепления изображают расположенным перед зубом рейки.

Храповой механизм

Храповой механизм применяют для образования прерывистого вращательного движения в одном направлении, а также для предупреждения вращения барабана в обратном направлении в лебедках, других грузоподъемных устройствах и некоторых инструментах. Если вал или барабан повернется в обратном направлении, то собачка 1 войдет во впадину храпового колеса 2 и не даст повернуться валу, на котором закреплен храповик. Профиль зуба храпового колеса отличается от профиля зуба зубчатого колеса. С одной стороны зуб храпового колеса очерчен по дуге, с другой – по прямой (рис. 8.29).

Направление плоской части зуба, упирающейся в скошенную часть крючкообразной собачки, не совпадает с радиусом храпового колеса, а составляет с ним угол, равный 12–15°. Благодаря этому собачка под действием собственного веса или пружины свободно заскакивает во впадину храпового колеса, не тормозится силой трения между лубом колеса и опорной поверхностью собачки и самопроизвольно не выскакивает из впадины.

Основным расчетным параметром храпового колеса является модуль. Обозначение параметров храпового колеса также аналогично обозначению параметра колес зубчатых передач.

При вычерчивании храпового механизма:

• • окружность выступов обводится сплошной основной линией;
• • окружность впадин на видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси колеса, проводят сплошной тонкой линией, а в разрезах – сплошной основной линией;
• • в зоне зацепления, в разрезе, зуб собачки показывают перед зубом храпового колеса;
• • на сборочном чертеже показывают профиль одного-двух зубьев (рис. 8.29), на рабочем чертеже колеса – профиль с размерами.

Рис. 8.29. Храповой механизм:

1 – собачка; 2 – храповое колесо; 3 – шпонка; 4 – вал

Цепная передача

Цепная передача применяется при значительных расстояниях между осями параллельных валов.

Профиль зубьев звездочек очерчен дугами окружностей. Вычерчивается звездочка аналогично вычерчиванию цилиндрического зубчатого колеса. Рабочий чертеж звездочки дан на рис. 8.30.

Рис. 8.30. Чертеж звездочки цепной передачи

На изображениях цепных передач цепь согласно ГОСТ 2.402–68 показывают тонкой штрихпунктирной линией (рис. 8.31).

Рис. 8.31. Цепная передача

Пружины в машинах и механизмах выполняют роль упругих элементов. По конструкции пружины подразделяются на винтовые (цилиндрические, конические и бочкообразные), плоские, пластинчатые, тарельчатые и спиральные. По виду воспринимаемой нагрузки – на пружины растяжения, сжатия, кручения и изгиба (рис. 8.32).

Рис. 8.32. Типы пружин:

а – растяжения; б– д – сжатия; е – кручения; ж – тарельчатая; з – кольцевая

На чертежах пружины изображают условно согласно ГОСТ 2.401–68. При этом витки цилиндрических и конических пружин показывают прямыми линиями, соединяющими соответствующие участки контуров пружин. В разрезе витки пружин вычерчивают прямыми линиями, соединяющими сечения. Если диаметр витка пружины на чертеже менее 2 мм, сечения витков зачерняют.

При вычерчивании винтовой пружины, у которой более четырех витков, с каждого конца показывают только один- два витка, кроме опорных. Остальные витки не изображают, а проводят осевые линии через центры сечения витков по всей длине пружины.

На чертежах пружины изображают только с правой навивкой. Направление витка указывают в технических требованиях.

Пружины на рабочих чертежах всегда изображают в свободном состоянии. Винтовые пружины изображают в горизонтальном положении (рис. 8.33).

Пакеты тарельчатых пружин изображают полностью, если в пакете их не более четырех, а если больше, то с каждого конца показывают 2–3 пружины. Пружину, толщина сечения материала которой на чертеже 2 мм и менее, показывают линиями толщиной 0,5-1,4 мм.

На чертежах кроме изображений пружины помещают диаграмму ее испытаний, в которой указывают зависимость деформации от нагрузки (рис. 8.33). На диаграмме показывают длину пружины соответственно в свободном состоянии и под действием предварительной нагрузки Р1, наибольшей рабочей P2 и максимальной Р3. В свободном состоянии пружина, представленная на рис. 8.33, имеет длину 61,7 мм. Под действием предварительной нагрузки P1 = 4,8 ± 1,2Н ее длина сократится до 37,7 мм. Эти данные соответствуют нагрузке и размеру при установке пружины на место. Затем указаны величина наибольшей рабочей нагрузки Р2 = 6,4 ± ± 1,2Н, при которой ее длина уменьшается до 29,7 мм, сократившись на величину наибольшего рабочего хода. Последний показатель – максимальная испытательная нагрузка Р3 = = 7,5Н, сжимающая пружину до соприкосновения витков. В этом состоянии ее длина должна сократиться до 25,8 мм.

Рис. 8.33. Чертеж пружины с поджатыми по 3/4 витками с каждого конца и шлифованными по 3/4 окружности опорными поверхностями

Если на чертеже диаграмму испытаний не помещают или контролируют только одну нагрузку, размер длины пружины проставляют с предельными отклонениями.