Изготовление модели цилиндрического колеса

Процесс изготовления модели цилиндрического колеса с литыми зубьями показан на рис. 173, а—з. Предварительно на модельном щитке очень точно вычерчивают несколько зубьев (три-четыре) и одновременно вычерчивают шаблоны для проверки зуба на модели. Зубья изготовляют из древесины, тщательно наклеенной на обод в виде клепок: одна клепка на два зуба. Обычно при обработке обода на станке на нем делают столько граней, сколько в дальнейшем будет клепок. Материалом для клепок служит первосортная древесина ольхи, клена, граба и сосны с прямослойными долевыми волокнами; такие волокна необходимы для образования гладкой поверхности. Затем заготовку с приклеенными клепками вторично устанавливают на токарный станок и чисто обтачивают до получения заданных размеров наружного диаметра и высоты обода.

После окончательной обточки торцовые части клепок с обеих сторон красят шеллаком (или модельным лаком), чтобы более рельефно выделялись вычерчиваемые профили зубьев. Разметку зубьев производят, пользуясь угольником, пружинным циркулем, линейкой и метром.

Для построения профиля зуба циркулем со щитка переносят риски трех окружностей (рис. 173, б). Окружность, проходящую через верхнюю поверхность головки зуба, называют окружностью выступов (наружной) и обозначают ее Dо. Окружность, проходящую примерно через середину высоты зуба, называют начальной или делительной и обозначают Dн.о. Окружность, проходящую по основанию зуба, называют окружностью впадин (внутренней) и обозначают Dо.вп. Расчет зацепления зубчатых колес ведут по начальной окружности Dн.о0·п и ее диаметру Dн.о.

Рис. 173. Схема изготовления цилиндрического зубчатого колеса:

Если начальную окружность разделить на число зубьев колеса 2, то получим часть окружности, называемую шагом и обозначаемую буквой t, т. е.

Толщина зуба и его высота h зависят от шага зуба t. Зацепление зубчатых колес характеризуется величиной модуля зацепления т, который получают при делении диаметра начальной окружности на число зубьев:
Между шагом и модулем получается следующая зависимость:
Зубья на модели, как и на чертеже, вычерчивают по одному и тому же правилу, но с некоторым отклонением в части размеров толщины зуба и ширины впадины. У колес с литыми зубьями толщину зуба делают равной 19/40 t, а ширину впадины — равной 21/40 t, в то время, как у зубьев, изготовленных механической обработкой, толщина зуба равна ширине впадины. Высоту головки зуба h1 делают равной модулю, а высоту ножки h2=1,2 т, т. е. вся высота зуба h будет равна 2,2 т.

Модуль может и не быть целым числом, но при конструировании колес подбирают модуль, измеряемый в целых числах: например, для чугунных колес модуль берут равным 10, 12, 14, 15 и т. д. Размеры зуба для удобства следует рассчитывать по модулю.

При вычерчивании зубьев можно пользоваться табл. 31, по которой определяют радиусы дуг, заменяющих эвольвенту. Центры этих радиусов лежат на вспомогательной окружности Dо.ц, меньшей на 1/60 Dн.о.

Для определения радиуса r1 дуги головки зуба между точками 1—2 (рис. 173, б) необходимо модуль зуба умножить на число, указанное во второй графе табл. 31 в зависимости от количества зубьев z.

Аналогичным способом определяют и радиус r2 дуги высоты ножки между точками 2—3. Остальную часть ножки от вспомогательной окружности до впадины вычерчивают по прямой линии, направленной к центру колеса. Эту прямую линию с окружностью впадины на участке 4—5 сопрягают кривой, радиус которой равен 0,2 т (галтель). Если колесо имеет более 36 зубьев, профиль зуба вычерчивают только одним радиусом. После того, как вычерчены профили зубьев на модели, производят запил пилой с мелкими зубьями и приступают к изготовлению зубьев.

При вычерчивании и изготовлении зубьев для цилиндрических колес предусматривают формовочные уклоны в соответствии с ГОСТ 3212—57.

Иногда применяют и другой способ изготовления моделей (рис. 173,д), когда отдельные бруски для зуба предварительно пригоняют в пазы типа «ласточкина хвоста», а затем размечают, обрабатывают и приклеивают к ободу. При этом способе изготовления правильность профиля зубьев проверяют шаблонами из фанеры или алюминиевого листа.

Применяют также способ изготовления моделей путем приклеивания готовых зубьев к ободу колеса (рис. 173, ж), выполненных по шаблону в полном соответствии с профилем и размерами модельного чертежа.