Категории

Как провести расчет шестерен?

 
Зубонарезные работы
 
При производстве шестерен очень важно правильно рассчитать параметры зубьев, а также механизм их зацепления между собой. Для этого введены некоторые технические термины, знание которых необходимо, для того чтобы разобраться в самой механике построения детали и провести правильный расчет шестерен. В последнее время расчёты проводятся на эвольвентный тип зацепления, при котором каждый выступ вычерчивается по эвольвенте оконечности круга, то есть по местам приложения касательной прямой без скольжения с заданным шагом.  Каждый зуб имеет головку и ножку. Исходя из этих параметров для начального построения и изготовление шестерен выделяют три окружности:
  • Первая равная диаметру головок выступов, она еще называется окружность головок;

  • Вторая равная диаметру между впадинами образований – или окружность ножек;

  • А также третья, которая является разделителем между двумя составляющими выступа – делительный аналог.

Введены понятия шаг зуба шестерни – расстояние между одинаковыми точками соседних зубьев. Обычно этот параметр высчитывается по разделительной плоскости. Кроме этого важным показателем при расчетах является геометрическая величина модуль, который можно вычислить различными путями. Наиболее простым является определение частного между диаметром делительной дуги и количеством выступов. Для облегчения процесса расчетов и приведения всего процесса изготовление валов шестерни и самих шестерен к общим стандартам, модули просчитаны как константы, их можно найти в специальной справочной литературе. Исходя из этого постулата можно провести расчеты основных показателей.
Делительный диаметр D= m*z в данной формуле m – тот самый рассчитанный модуль, а z – количество зубьев в детали;
Применение модуля позволяет без труда определить еще два диаметра – вершин и впадин выступов. Первый рассчитывается по формуле D1=D+2m. Второй - по формуле D2=D-2*(c+m), где с = 0.25m.
Очень важным для начертания геометрии зуба является еще один диаметр, который получил название – диаметр основной окружности. Он также рассчитывается по своей формуле D3= cosα *D, где α угол равный 20 градусам.
Далее методом применяя касательных к указанным окружностям рассчитывается не только кривизна выступа, но и его толщина в самой широкой части. Вычертив одну половину профиля, зеркально необходимо отобразить другую, таким образом вы получите готовый контур зуба, который необходимо повторить по всему периметру будущей детали.