Лабораторная работа № 1. «Определение основных параметров зубчатых колёс»

«Определение основных параметров зубчатых колёс»

 

 

Цель работы: определение основных размеров зубчатых колес.

Обеспечивающие средства: зубчатое колесо, штангенциркуль, калькулятор, чертежные инструменты.

 

Теоретическая часть

 

На рис. 1 и 2 показаны основные параметры зубчатого колеса.

 

 

Рис. 1. Зубчатое колесо Рис. 2. Зуб колеса

Основные параметры зубчатого колеса:

– число зубьев;

– модуль зацепления;

– диаметр делительной окружности;

– диаметр основной окружности;

– угол зацепления;

– шаг зацепления;

– диаметр окружности выступов (головок);

– диаметр окружности впадин (ножек);

– толщина зуба по дуге делительной окружности;

– толщина зуба по хорде делительной окружности;

– высота головки зуба;

– высота ножки зуба.

Модуль зацепления колеса с эвольвентным профилем зуба может быть определен на основании следующего свойства эвольвентного зацепления: «Нормаль, проведенная в любой точке соприкасающихся эвольвентных профилей, является касательной к основной окружности». Если измерить расстояние между зубьями по нормали, то это будет шаг зацепления по основной окружности. Для этого необходимо штангенциркулем измерить расстояния и . При этом, чтобы измерение происходило по нормали, число зубьев для должно соответствовать значению табл. 1, в зависимости от общего числа зубьев .

Таблица 1

z	12–18	19–27	28–36	37–45	46–54	55–63	64–72
n

 

При измерении штангенциркулем охватывается на один зуб больше:

Шаг зацепления по основной окружности:

 

 

Модуль зацепления определяется по формуле:

 

 

где – угол зацепления, равный 20^°.

Полученное значение модуля необходимо уточнить, округляя до ближайшего стандартного значения (табл. 2).

 

 

Таблица 2

Стандарт нормальных модулей по ГОСТ 1597

Величина модуля, мм	Интервал, мм
от 0,3 до 0,8	0,1
от 1,0 до 4,5	0,25
от 4,5 до 7,0	0,5
от 7,0 до 16,0	1,0
от 18 до 30	2,0
от 33 до 45	3,0
от 45 и выше	5,0

 

Правильность определения модуля проверяется формулой:

 

 

где – диаметр окружности выступов, который измеряется штангенциркулем непосредственно при четном числе z или косвенно при нечетном числе z.

При несовпадении значений модуля, полученных по формулам, необходимо повторить замеры.

Для колес, нарезанных с нулевым сдвигом, основные параметры определяются по следующим формулам:

диаметр делительной окружности:

 

 

диаметр основной окружности:

 

 

диаметр окружности выступов (головок):

 

 

диаметр окружности впадин (ножек):

 

высота головки зуба:

высота ножки зуба:

 

 

шаг зацепления:

 

толщина зуба по дуге делительной окружности:

 

 

толщина зуба по хорде делительной окружности:

 

 

Величину можно непосредственно измерить штангенциркулем (рис. 2). Для этого предварительно вычисляют величину:

 

 

Практическая часть

 

Z = 22

L₁ = 4,6

L₂ = 6,4

P_t^b =λ₂–λ₁ =1,8

m_t = d_a/z+2 = 6

d_a = 144

α = 20⁰

d = m_t * z = 132

d_b = d * cos α = 132 * 0.9 = 124

d_a = m_t *(z + 2) = 6 * 24 = 144

d_f = m_t *(z-2.5) = 6 * 19,5 = 117

h_a = (d_a – d)/ 2 = (144 – 132) / 2 = 6

h_f = (d –d_f) / 2 = (132 – 117) / 2 = 7,5

p_t = * m_t = 3.14 * 6 = 18,84

s_t = p_t / m_t = 18,84/ 2 = 9,42

s_tx = d * sin *((s_t * 57.3) / d) = 132 * sin *((9,42 * 57.3) / 132) = 9,24

h = (d_a – d * cos *((s_t * 57.3) / d)) / 2 = (144 - 132 * cos 4,1) / 2 = 6

 

По замерам:

s_{t =} 10 мм

d_{a =} 141 мм

d_{f =} 117 мм

 

Вывод: определили основные параметры зубчатых колес: число зубьев, модуль зацепления, диаметр делительной окружности, шаг зацепления.