Technická dokumentace

Transkript

1 Technická dokumentace VY_32_inovace_FREI25 : Zásady kreslení výkresů ozubených kol Datum vypracování: Vypracoval: Ing. Bohumil Freisleben Motto: proslulý výrobce automobilů Citroën se nejprve proslavil výrobou šípových ozubených kol a má je proto ve znaku Text slouží zejména pro samostudium a procvičení učiva po zveřejnění na školním webu. Poznámka: v textu je učivo odlišeno následujícím způsobem: základní učivo velikost písma 12, barva černá; rozšířené učivo - velikost písma 11, barva modrá a volné učivo velikost písma 10, barva černá. Vše ve fontu písma Times New Roman.

2 ZÁSADY KRESLENÍ VÝKRESŮ OZUBENÝCH KOL Ozubená kola a soukolí (tj. spoluzabírající ozubená kola) zobrazujeme zobrazujeme podrobně, zjednodušeně nebo schématicky. Při tom vycházíme ze základních výpočtových parametrů. Nejjednodušší jsou parametry čelních ozubených kol s vnějším přímým ozubením. Základním parametrem je takzvaný modul m. Ten můžeme charakterizovat jako část průměru roztečné kružnice, připadající na 1 zub. Roztečná kružnice je dalším důležitým parametrem, protože je bodem styku spoluzabírajících ozubených kol. jde o bod (resp. přímku na boku zubu) po které se ozubená kola odvalují. U spoluzabírajících ozubených kol je pro správnou funkci nutné, aby měly stejně velké zuby. Proto musí mít stejný modul a liší se velikostí, danou počtem zubů. Hodnoty užívaných modulů jsou normalizovány normou ČSN Obr Základní pojmy ozubení Základní výpočtové parametry: Průměr roztečné kružnice D = z. m Výška zubu h = h a + h f = 2,25. m Průměr hlavové kružnice D a = D + 2h a = D Výška hlavy zubu h a = m + 2. m Průměr patní kružnice D f = D 2h f = D Výška paty zubu h f = 1,25. m 2,5. m Osová vzdálenost a = ½ (D 1 + D 2 ) Hlavová vůle c a = 0,25. m spoluzabírajících kol Ozubená kola přenášejí točivý pohyb a tedy i zatížení mezi dvěma hřídeli. Polohy os hřídelí mohou být rovnoběžné, různoběžné nebo mimoběžné. Typickým zástupcem kol: s osami rovnoběžnými jsou čelní ozubená kola, s osami různoběžnými jsou kuželová ozubená kola a s osami mimoběžnými kola šroubová (např. šnek a šnekové kolo). Pravidla pro zobrazování: rozměry ozubení na výkrese odpovídají výpočtům jednotlivé zuby se, až na výjimky, nevykreslují jejich zobrazení zjednodušujeme oblouky jednotlivých kružnic zakresluje se kružnice roztečná (tenkou jednoduše čerchovanou čarou), hlavová a patní (tlustou souvislou čarou) při zobrazování spoluzabírajících kol se kreslí tak, aby žádné nebylo zakryto při zobrazování jednotlivých kol je přednostně kreslíme v montážní poloze (nárys bude mít menší plochu než boční pohled) kótujeme (u běžných kol) pouze průměr hlavové kružnice, ostatní údaje, potřebné pro výrobu uvádíme zvlášť v doplňkové tabulce Doplňkovou tabulku údajů umísťujeme v souladu s ČSN Výkresy ve strojírenství pravidla kreslení výkresů ozubených kol - do pravého horního rohu výkresu 20 mm od horního okraje rámečku. Mezi údaje zde uváděné patří základní a doplňkové údaje

3 zobrazeného kola (m, z, profil zubů, údaje o křivkách zubů, stupeň přesnosti, kontrolované mezní úchylky, kontrolní rozměry, příp. údaje o spoluzabírajícím kole apod.). Údaje o tepelném či chemickotepelném zpracování, požadovaných mechanických vlastnostech, pokyny pro výrobu, montáž a zkoušení jsou slovními a doplňkovými údaji a zapisují se nad popisové pole výkresů. Protože pro většinu ozubených kol by nárys neměl dostatečnou vypovídací hodnotu, kreslíme jej ve svislém řezu. Čelní ozubená kola s vnějším přímým ozubením jsou většinou konstrukčně tak jednoduchá, že není nutno vykreslovat boční pohled (úspora místa = menší formát výkresu, úspora času) a proto ani řez vyznačovat. Pokud je třeba zakótovat např. parametry drážky pro pero, je možno z úsporných důvodů vykreslit otvor v náboji ozubeného kola s touto drážkou. Otvor zobrazujeme v prodloužení osy souměrnosti ozubeného kola. Při výrobě ozubených kol je často nutné předepisovat některým plochám různé úpravy povrchu (broušení, ševingování, lapování apod.) a geometrické tolerance. Úpravu povrchu boků zubů předepíšeme v řezu umístěním příslušné značky s popisem na vynášecí čáru, jež plynule navazuje na čerchovanou čáru roztečné kružnice. Otvoru v náboji a vnějšímu obvodu kola můžeme předepsat toleranci souososti, obvodu a bokům kola toleranci kolmosti a všem kruhovým plochám toleranci kruhového házení. Obr Zobrazení ozubení na ozubených kolech: a) čelní ozubené kolo s vnějším přímým ozubením, b) kuželové ozubené kolo, c) šnekové ozubené kolo Pastorky (ozubená kola s malým počtem zubů) bývají často spojeny v jeden celek s hřídelem a proto jej kreslíme v částečném řezu. Ze stejného důvodu můžeme částečným řezem znázornit i ozubené kolo se šikmým ozubením. Zde potom v části mimo řez vyznačíme třemi tenkými čarami směr sklonu ozubení. Úhel sklonu je údajem doplňkové tabulky. Rozteč čar je dána roztečí zubů. Tu stanovíme ze vzorce: p = π. m, kde m je modul. Část materiálu okolo otvoru pro nasazení na hřídel náboj může mít z konstrukčních důvodů odlišnou šířku od zbytku kola. Hovoříme o osazeném náboji. Osazení může být oboustranné (symetrické) nebo jednostranné (nesymetrické). Ozubená kola bývají často předhotovena litím nebo kováním. V takovém případě bývá obvyklé obrábět pouze nezbytně nutné plochy: otvor v náboji (a případnou drážku pro těsné pero), boky náboje a ozubený věnec. Kola větších rozměrů, je-li to možné z konstrukčních důvodů, odlehčujeme. Odlehčení má obvykle tvar oboustranně umístěného kruhového vybrání. Ta mohou být doplněna odlehčovacími otvory, obvykle v sudém počtu. Menší otvory vrtáme, větší mohou být předlité či předkované s následným vrtáním.

4 Obr. 3 - Ukázka kótování šneku Obr. 4 a. Ukázka výrobního výkresu kuželového ozubeného kola s přímými zuby

5 Obr. 4b. Tabulka údajů ozubeného kola z obr. 4a

6 Seznam použité a doporučené studijní literatury: 1. Leinveber J., Vávra P.: Strojnické tabulky, 3. doplněné vydání, Úvaly: ALBRA - pedagogické nakladatelství 2006, ISBN Drastík F.: Technické kreslení I., pravidla tvorby výkresů ve strojírenství, aktualizované vydání, Ostrava: MONTANEX 2005, ISBN Leinveber J., Švercl J.: Technické kreslení, Technická dokumentace pro studijní a učební obory SOU, Úvaly: ALBRA - pedagogické nakladatelství 2003, ISBN Freisleben B.: Základy strojnictví, 1. upravené vydání, Úvaly: ALBRA pedagogické nakladatelství, 2008, ISBN celosvětová informační síť Internet.

7 Cvičení k ověření pochopení učiva: 1) Nakreslete výrobní výkres čelního ozubeného kola s vnějším přímým ozubením. Parametry kola: - počet zubů z = 60 - modul m = 3 - šířka kola b = 30 mm - průměr otvoru pro hřídel v náboji D = 45 mm, otvor je lícován v soustavě jednotného hřídele - počet odlehčovacích otvorů d = 20 mm, počet otvorů 6 (pravidelně rozmístěny po obvodu) - průměr roztečné kružnice odlehčovacích otvorů D 1 = 110 mm Předepište drsnost povrchu obvodu ozubeného věnce Rz = 6,3; drsnost povrchu boků kola Ra = 1,6; drsnost povrchu ostatních ploch předepište Ra = 3,2. Navrhněte a předepište vhodná zaoblení nebo zkosení hran. 2) Nakreslete výrobní výkres čelního ozubeného kola s vnějším přímým ozubením a s jednostranně osazeným nábojem. Parametry kola: - počet zubů z = 80 - modul m = 2 - šířka kola b = 70 mm, šířka ozubeného věnce b 1 = 40 mm - průměr otvoru pro hřídel v náboji D = 40 mm, vnější průměr náboje D 1 = 75 mm, přechodový rádius z boku kola na náboj R = 3 mm - počet odlehčovacích otvorů d = 24 mm, počet otvorů 8 (pravidelně rozmístěny po obvodu) - průměr roztečné kružnice odlehčovacích otvorů D 1 = 115 mm Předepište drsnost povrchu obvodu ozubeného věnce Ra = 6,3; drsnost povrchu boků zubů Ra = 0,8; drsnost povrchu ostatních ploch předepište Ra = 3,2. Do otvoru pro hřídel náboji předepište a zakótujte drážku pro těsné pero. Navrhněte a předepište vhodná zaoblení nebo zkosení hran.