8910

Расшифровка прямозубых цилиндрических зубчатых колес эвольвентного зацепления

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Расшифровка прямозубых цилиндрических зубчатых колес эвольвентного зацепления Цель работы - получение практических навыков определения основных параметров цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем зуба. Литература для подготовка...

Русский

2013-02-21

679 KB

42 чел.

Расшифровка прямозубых цилиндрических зубчатых колес

эвольвентного зацепления

Цель работы – получение практических навыков определения основных параметров цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем зуба.

Литература  для подготовки к работе:   [7], стр.36-43;     [8], стр.42-49 и 75-88;     [9], стр.32-37.

Краткие теоретические сведения

Основными параметрами  цилиндрического зубчатого колеса с эвольвентным профилем зуба являются:

  1.  число зубьев   ;
  2.  угол профиля зуба на делительной окружности ;
  3.  расчетный модуль   ;
  4.  диаметр (радиус) делительной окружности ( );
  5.  диаметр (радиус) основной окружности   ( );
  6.  диаметр (радиус) вершин зубьев ( );
  7.  диаметр (радиус) окружности впадин ( );
  8.  окружной шаг зубьев по делительной окружности ;
  9.  окружной шаг зубьев по основной окружности ;
  10.  окружная толщина зуба по основной окружности   ;
  11.  окружная толщина зуба по делительной окружности   ;
  12.  высота зуба ;
  13.  высота головки зуба   ;
  14.  высота ножки зуба   .

Из перечисленных, главными параметрами являются первые три: , и . Остальные параметры являются зависимыми, так как могут быть выражены через главные. Учитывая, что непосредственное измерение некоторых величин (в том числе и ) на колесе является затруднительным, наличие упомянутых зависимостей помогает определить их косвенным (расчетным) путем, по результатам измерений других величин.

Ниже приводится порядок практического определения параметров колеса с использованием их непосредственных измерений или вычислений.

  1.  Число зубьев колеса определяют их подсчетом.
  2.  Угол профиля зуба на делительной окружности равен углу главного профиля исходного производящего контура (зуборезной рейки).  Если колесо нарезано стандартным инструментом (ГОСТ 13755-81), то = 20°.
  3.  Расчетный модуль колеса определяется при помощи измерений и вычислений. Для этого используются два свойства эвольвенты, а именно:

– нормаль к эвольвенте в любой ее точке, одновременно, является касательной к основной окружности;

- две эвольвенты, построенные на базе одной основной окружности являются эквидистантными (равноудаленными друг от друга), а расстояние между ними по нормали равно длине дуги основной окружности между точками начала эвольвент.

Измерения выполняют штангенциркулем. Сначала губками штангенциркуля охватывают зубьев колеса (Рис.7.1), следя за тем, чтобы плоскости губок касались исключительно эвольвентных поверхностей крайних зубьев. Для выполнения последнего условия число зубьев выбирают в зависимости от общего числа зубьев колеса (Табл.7.1).

Таблица 7.1

Рекомендации к выбору  числа зубьев при общем числе зубьев

12-18

19-27

28-36

37-45

46-54

55-63

64-72

73-81

2

3

4

5

6

7

8

9

Рис.7.1

После измерения расстояния = штангенциркулем охватывают на один зуб больше и измеряют расстояние = . В силу свойств эвольвенты, длина отрезка равна длине дуги основной окружности . На том же основании, длина отрезка равна длине дуге . Следовательно, разность между измеренными отрезками будет равна длине дуги , а значит – окружному шагу зубьев по основной окружности.

                                      (7.1)

Предварительное значение расчетного модуля определяют из равенства:

        (7.2)

Полученное по (7.2) значение модуля корректируют, сопоставляя с ГОСТ 9563-60. За истинное значение модуля принимают ближайшее, соответствующее стандарту.

Таблица 7.2

Модули исходного производящего контура по ГОСТ 9563-60, мм

1-й ряд

2-й ряд

1-й ряд

2-й ряд

1-й ряд

2-й ряд

1-й ряд

2-й ряд

1-й ряд

2-й ряд

0,05

0,25

1,25

6

32

0,055

0,28

1,375

7

36

0,06

0,3

1,5

8

40

0,07

0,35

1,75

9

45

0,08

0,4

2

10

50

0,09

0,45

2,25

11

55

0,1

0,5

2,5

12

60

0,11

0,55

2,75

14

70

0,12

0,6

3

16

80

0,14

0,7

3,5

18

90

0,15

0,8

4

20

100

0,18

0,9

4,5

22

0,2

1

5

25

0,22

1,125

5,5

28

Примечание.  Допускается применение модулей 3,25; 3,75 и 4,25 мм для автомобильной промышленности и модуля 6,5 мм для тракторной промышленности.

  1.  Диаметр делительной окружности определяется расчетным путем по формуле

                                                      (7.3)

  1.  Диаметр основной окружности находят из выражения

                                      (7.4)

  1.  Диаметр вершин зубьев   при четном определяют непосредственным измерением штангенциркулем (Рис.7.2, а), а при нечетном (Рис.7.2, б) – расчетным путем по формуле

                                            (7.5)

Если известно, что данное зубчатое колесо является стандартным (нулевым), для уточнения значений   или проверки можно воспользоваться известной зависимостью

                      (7.6)

Отсюда

                                                 (7.7)

Рис.7.2

  1.  Диаметр впадин колеса определяют аналогично измерением (при четном ,  рис.7.2, а) или вычисляют (при нечетном ,  рис.7.2, б). При вычислении пользуются формулой

                                             (7.8)

  1.  Окружной шаг зубьев по делительной окружности

                                                    (7.9)

  1.  Окружной шаг зубьев по основной окружности был ранее определен измерением . Однако, его значение следует уточнить, приведя в соответствие с принятым по ГОСТ расчетным модулем колеса. Тогда из (7.1) имеем

                                (7.10)

  1.  Окружная толщина зубьев по основной окружности может быть вычислена на основании уже выполненных замеров (Рис.7.1)

,                                              (7.11)

- число зубьев колеса при измерении размера .

Измеряемое колесо может быть нарезано со смещением исходного контура режущего инструмента или без смещения. Для выяснения этого вопроса следует определить коэффициент смещения , входящий в расчетную формулу для определения уже найденной величины, например, окружной толщины зуба по основной окружности.

                                  (7.12)

Отсюда, при   , а   , получим

       (7.13)

  1.  Окружная толщина зубьев по делительной окружности

                                         (7.14)

  1.  Высоту зуба определяют по разнице диаметров и

                                                (7.15)

  1.  Высота головки зуба определяется по разнице диаметров и  

                                               (7.16)

Для нулевого колеса значение можно проверить по  равенству .

  1.  Высоту ножки зуба вычисляют аналогично по соответствующим диаметрам

                                             (7.17)

и проверяют (при ) по известной зависимости  .

Лабораторное оборудование

Для выполнения работы необходимы: зубчатое колесо, параметры которого следует установить, штангенциркуль, измерительная линейка и калькулятор.

Порядок выполнения работы

  1.  Подсчитать число зубьев колеса .
  2.  Считая, что зубчатое колесо нарезано стандартным режущим инструментом, записать в протокол величину угла профиля зуба по делительной окружности =20°. Определить необходимые для дальнейших расчетов значения и  при =20°.
  3.  По таблице 7.1 определить число зубьев , отсчитать это количество зубьев на колесе и при помощи штангенциркуля измерить расстояние между внешними эвольвентными поверхностями крайних зубьев (размер , рис.7.1).
  4.  Охватить штангенциркулем на один зуб больше и произвести измерение размера .
  5.  По формуле (7.1) определить предварительное значение шага зубьев по основной окружности .
  6.  По выражению (7.2) вычислить предварительное значение расчетного модуля . Сверив это значение с ГОСТ 9563-60 (Таблица 7.2), принять за расчетный модуль колеса ближайшее стандартное значение. При выборе стандартного значения модуля отдавать предпочтение первому ряду модулей.
  7.  Используя (7.3) и (7.4), определить диаметры делительной и основной окружностей и .
  8.  Измерить штангенциркулем (при четном ) или вычислить по (7.5) (при нечетном ) диаметр вершин зубьев . Сопоставить этот диаметр с расчетным диаметром, определенным по (7.6).
  9.  Измерить штангенциркулем (при четном ) или вычислить по (7.8) (при нечетном ) диаметр впадин .
  10.  Используя (7.9), определить шаг зубьев по делительной окружности .
  11.  По (7.10)  уточнить основной шаг   .
  12.  По формуле (7.11) вычислить окружную толщину зуба по основной окружности .
  13.  Используя (7.13) вычислить коэффициент смещения исходного контура инструмента.
  14.  Из (7.14) найти толщину зуба по делительной окружности.
  15.  По (7.15) вычислить высоту зуба и сопоставить ее значение с расчетным. Определить коэффициенты высоты головки и высоты ножки зуба.
  16.  На основании формул (7.16) и (7.17) определить высоту головки и высоту ножки зуба. Сопоставить их значения с расчетными.
  17.  Отчет о выполнении лабораторной работы выполнить по Форме 7 Приложения.

Контрольные вопросы для самопроверки.

  1.  Какие из параметров зубчатого колеса являются главными? Почему?
  2.  Что такое угол профиля зуба по делительной окружности колеса? Чему этот угол равен?
  3.  Расскажите, как при помощи штангенциркуля определить основной шаг колеса? Какие свойства эвольвенты при этом используются?
  4.  Как вычислить модуль и делительный шаг зубчатого колеса, если известен шаг по основной окружности ?
  5.  Напишите формулы для определения  диаметров   .

Форма 7

Лабораторная работа № 7

Расшифровка прямозубых цилиндрических зубчатых колес

эвольвентного зацепления

Цель работы: получение практических навыков определения основных параметров цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем зуба.

Ход работы:

Параметры зубчатого колеса                        Таблица 7.1

№ п/п

Наименование параметра

Обознач.

Формула и вычисления

1

Число зубьев колеса

______;

2

Угол профиля зуба на делительной окружности

Число зубьев для замера

_______;

Размер (Рис.7.1)

;

Размер (Рис.7.1)

______ мм ;

Предварительное значение расчетного модуля

________ мм ;

3

Уточненное значение расчетного модуля

______ мм ;

4

Диаметр делительной окружности

____________=________ мм;

5

Диаметр основной окружности

_______ мм;

6

Диаметр вершин зубьев

расчетный

__________=_____мм;

6*

Диаметр вершин зубьев

измеренный (Рис.7.2)

___________=_____мм;

при четном   →            ______ мм;

7

Диаметр впадин колеса измеренный (Рис.7.2)

___________=_____мм;

при четном   →            ______ мм;

8

Окружной шаг зубьев по делительной окружности

____________ = _______ мм;

9

Уточненный шаг зубьев по основной окружности

__________ = _____ мм;

10

Окружная толщина зубьев по основной окружности

_________=______мм;

11

Коэффициент смещения исходного производящего контура инструмента

_______ мм;

12

Окружная толщина зубьев по делительной окружности

= __________ мм;

13

Высота зуба

= ___________=_____мм;

Проверка: =_______=_____мм;

14

Высота головки зуба

= ____________=_____мм;

Проверка: =_______=____мм;

15

Высота ножки зуба

= ___________=_____мм;

Проверка: =_______=____мм.

Выводы: _____________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Работу выполнил: _____________                       Работу принял: _______________


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65115. Образование Золотой Орды и формирование средневекового татарского этноса (XIII – первая четверть XV века) 299.5 KB
  Золотая Орда как великая евразийская империя вторая после Тюркского каганата существовал сравнительно недолгий период а на фоне истории мировой цивилизации и достаточно незначительный. Это государство современники называли поразному...
65116. ЮГО-ВОСТОК ТАТАРСТАНА: ПРОБЛЕМА ИЗУЧЕНИЯ ЭТНИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ РЕГИОНА XIV-XVII ВЕКОВ 123.5 KB
  В связи с состоянием источников ранняя история татарского населения юго-восточных районов республики остается исследованной недостаточно. Дискуссионным остается вопрос о существовании в этой зоне татарского населения до начала XVIII века.
65117. Из истории изучения формирования тюркоязычного населения Пермского края 63.5 KB
  Тюркоязычное население Пермского края татары и башкиры длительное время поддерживали интенсивные этнические контакты. Именно поэтому история изучения формирования пермских татар и башкир рассматривается вместе.
65118. К вопросу о клановой принадлежности Тайбугидов (по русским и тюркским источникам) 45 KB
  Носители титула Сибирский князь Тайбугиды возводимые в сохранившихся в составе так называемых Сибирских летописей родословных к некоему князю Тайбуге см. Родословная их согласно Сибирским летописям выглядит так: I II III IV Царь Он князь Тайбуга князь Ходжа князь Мар Адер Одер...
65119. К вопросу об этносоциальной структуре татарских ханств (на примере Казанского и Касимовского ханств ХV-сер. ХVI вв.) 49.5 KB
  Более чем двухвековой спор сторонников булгарского и золотоордынского ("татарского") происхождения волго-уральских татар сегодня приобретает новый импульс. Объясняется это тем, что появился целый ряд новых исследований, раскрывающих роль золотоордынско-тюркского компонента в формировании татар Поволжья.
65120. Чингисхан. Формирование личности Темучжина 117.5 KB
  В давнем споре эпоха ли создает личности или личности формируют эпоху нет пока ни победителей ни побежденных. Эпоха несомненно сыграла огромную роль в формировании личности Темучжина будущего Чингисхана. В любом случае это было время когда первое еще дочингисовское государство монголов именовавшееся...
65121. ИСТОРИЯ ТИБЕТА С ДРЕВНЕЙШИХ ВРЕМЕН ДО НАШИХ ДНЕЙ 2.26 MB
  Далайлама XIV покинул Тибет что тоже осложнило и осложняет продвижение Тибета по пути преобразований. Б Дхармасале Индия размещается эмигрантское правительство Тибета возглавляемое Далайламой. В хронике Далайламы V говорится...
65122. Медные джучидские монеты XV века 70 KB
  Особенностью этих пулов является форма начертания слова чекан. Тем же резчиком очевидно делались и штемпеля для чеканки аверса пулов с изображением утки в картуше. Опираясь на фактурные признаки не характерные для пулов предыдущего периода.
65123. ПО ПОВОДУ ОДНОГО «ОТКРЫТИЯ» В ДЖУЧИДСКОЙ НУМИЗМАТИКЕ 38 KB
  На основании этих данных усугубленных грамматически ошибочным чтением строки 2 в первом издании во втором; перевод не соответствует ни тому ни другому: Да будет счастлив этот год Лебедев выстраивает следующую логическую цепочку...