В качестве исходных данных требуется знать необходимый угол поворота храпового колеса αo и передаваемый крутящий момент на валу храпового колеса.
Предварительное число зубьев храпового колеса zпр=360o/αo принимают z равным от 8 до 48, предпочтительно z=12 ÷ 20.
Фактический угол поворота храпового колеса (на один зуб)
αo = 360o / z
Модуль храпового колеса, мм:
для наружного зацепления
для внутреннего зацепления
где,
Mкр - крутящий момент на валу храпового колеса, Н·мм;
ψ - отношение ширины колеса к модулю, ψ = b / m.
Расчетный модуль округляют до стандартного. Проверку линейного давления производят по формуле
где,
b - ширина зуба, мм;
[σи] - допускаемое напряжение на изгиб для материала колеса, МПа;
q - допускаемое давление на единицу длины зуба, Н/мм. Ширина собачки b1< b.
Значения ψ, q, [σи] для различных материалов храповых колес приведены в таблице.
Материал
храпового колеса | Отношение
ψ | Допускаемое
линейное давление
q, Н/мм | Допускаемое
напряжение
изгиба
[σи], МПа |
| Чугун СЧ 18; СЧ 15 | 1,5-6,0 | 150 | 30 |
| Сталь марок 35JI и 45Л | 1,5-4,0 | 300 | 80 |
| Поковка из стали Ст3 | 1,0-2,0 | 350 | 100 |
| Поковка из стали 45 | 1,0-2,0 | 400 | 120 |
Храповые колеса и их собачки изготовляют закаленными и цементованными с закалкой.
Напряжение в опасном сечении а - b или с - d собачки (см. рисунок выше)
где окружная сила
P = Mкр / mz
Изгибающий момент
Ми = Pl (здесь l - плечо изгиба); W = b1x² / 6; F = b1x.
Диаметр оси собачки: соответственно в сечении I и II
где,
[σи] < 50 МПа для оси собачки из стали Ст5 или стали 45.
ВИДЫ ХРАПОВИКОВ
1. Мелкомодульные храповики
| Общие размеры, мм |
Зацепление |
| Модуль, m |
Шаг, t |
h |
h1 |
r |
r1 |
наружное |
внутреннее |
| φo |
φ1o |
φo |
φ1o |
| 0,6 |
1,88 |
0,8 |
3 |
0,3 |
0,4 |
55 |
50 |
65 |
60 |
| 0,8 |
2,51 |
1,8 |
| 1,0 |
3,14 |
1,2 |
| 1,25 |
3,92 |
1,5 |
4,0 |
0,5 |
0,8 |
60 |
55 |
70 |
65 |
| 1,5 |
4,71 |
1,8 |
| 2,0 |
6,28 |
2,0 |
5,0 |
| 2,5 |
4,85 |
2,5 |
Для внутреннего зацепления брать значения D, не отмеченные звездочкой
Модуль,
m |
Диаметр D зацепления при числе зубьев |
| 20 | 24 | 30 | 36 | 45 | 50 | 60 | 72 | 90 | 100 | 120 | 144 | 180 | 200 |
| 0,6 | - | - | - | - | - | 30* | 36* | 43,2* | 54* | 60 | 72 | 86,4 | 108 | 120 |
| 0,8 | - | - | - | - | 36* | 40* | 48* | 57,6* | 72 | 80 | 96 | 115,2 | 144 | 160 |
| 1,0 | - | - | - | 36* | 45* | 50* | 60 | 72 | 90 | 100 | 120 | 144 | 180 | 200 |
| 1,25 | - | - | 37,5* | 45* | 56,2* | 62,5 | 75 | 90 | 112,5 | 125 | 150 | 180 | - | - |
| 1,5 | - | 36* | 45* | 54* | 67,5 | 75 | 90 | 108 | 135 | 150 | 180 | - | - | - |
| 2,0 | 40* | 48* | 60 | 72 | 90 | 100 | 120 | 144 | 180 | - | - | - | - | - |
| 2,5 | 50* | 60* | 75 | 90 | 112,5 | 125 | 150 | 180 | - | - | - | - | - | - |
2. Храповик переключения
(число зубьев z от 12 до 30)
t = πm - шаг, мм;
2R = mz - диаметр начальной окружности, мм;
h = m - высота зуба, мм.
| Модуль |
20 |
22 |
24 |
26 |
30 |
36 |
42 |
| а1 |
14 |
15 |
16 |
17 |
19 |
21 |
24 |
Построение профиля. Разделить внешнюю окружность NN на z равных частей (АA = t), через точки деления провести радиусы и построить угол β = 4°. В точке С пересечения образующей угла β с окружностью SS, ограничивающей впадины зубьев, построить угол A1CB = 80° искомого профиля.
3. Остановочные храповики с наружным и внутренним зацеплениями
(число зубьев z от 8 до 30)
t = πm - шаг, мм;
2R = mz - диаметр начальной окружности, мм;
h = 0,75m - высота зуба, мм;
a = m - длина хорды АВ, мм.
| Параметры |
Модуль, m |
| 6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
30 |
| Храповик |
t |
18,85 |
25,13 |
31,42 |
37,70 |
43,98 |
50,27 |
56,55 |
62,83 |
69,12 |
75,40 |
81,68 |
94,45 |
| h |
4,5 |
6 |
7,5 |
9 |
10,5 |
12 |
13,5 |
15 |
16,5 |
18 |
19,5 |
22,5 |
| Собачка |
h1 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
14 |
16 |
18 |
20 |
20 |
22 |
25 |
| a1 |
4 |
4 |
6 |
6 |
8 |
8 |
12 |
12 |
12 |
14 |
14 |
16 |
Построение профилей наружного и внутреннего зацеплений (в скобках дана величина углов при внутреннем зацеплении). Описывают начальную окружность NN и окружность оснований зубьев SS. Окружность NN делят шагом t на равные части. От любой точки деления откладывают хорду АВ = а. На хорде ВС при точке С строят угол в 30° (20°). В середине хорды ВС восстанавливают перпендикуляр LM до пересечения в точке 0 со стороной угла СК. Из точки 0 радиусом 0С описывают окружность.Точка F пересечения этой окружности с окружностью SS есть вершина угла в 60° (70°).
|
