17.3.2. Выполнение чертежа колеса

Задание допусков, полей допусков и предельных отклонений. Задание допусков размеров, полей допусков и предельных отклонений выполняют в режиме диалога перед простановкой размеров на чертеже детали. Ниже приведены рекомендации по их назначению и значения, устанавливаемые по умолчанию [3,4].

Диаметр вершин. Допуск диаметра вершин зубьев назначают в пределах 6 ... 11 - го квалитетов с учетом действительных размеров и необходимости использования наружного цилиндра заготовки в качестве базовой поверхности при ее установке на зубообрабатывающем станке или при контроле толщины зубьев.

Если наружный цилиндр заготовки не используется в качестве базовой поверхности при установке на станке и при контроле толщины зубьев, то исходят из условия обеспечения нормальных условий зацепления, при которых уменьшение диаметра вершин зубчатых колес 3 ... 7-й степеней точности не должно превышать 0,lm, а для низких степеней точности - 0,2m, где т - модуль зацепления. В этом случае предельные отклонения внешнего диаметра зубчатого венца можно принять соответствующими полям допусков: при модуле до 2,5 мм - h9,св. 2,5 до 6,3 мм – h11, св. 6,3 – h14.

Длина ступицы. Допуск назначают в том случае, если длина ступицы является составляющим размером размерной цепи (цепочным размером). Поэтому вначале пользователь отвечает на вопрос:

"Является ли длина ступицы составляющим размером размерной цепи ? (Д или Н)"

При отрицательном ответе Н (Нет) размер является свободным. В случае положительного ответа Д (Да) предельные отклонения принимают в соответствии со способом компенсации (см. с. 363).

Для указанного пользователем квалитета и номинального размера длины ступицы определяется числовое значение по ГОСТ 25346-89, которое и проставляется на чертеже для поля допуска h.

Отверстие в ступице. Диаметр цилиндрического отверстия в ступице является сопряженным размером. Предельные отклонения указывают условным обозначением поля допуска из ряда: Н7, JS7, К7, М7, N7, Р7, F8, Н8, Е9.

Шпоночный паз. На глубину шпоночного паза задают предельные отклонения в зависимости от размеров сечения шпонки (см. с. 382).

Поле допуска ширины шпоночного паза принимают по ГОСТ 23360-78 в зависимости от типа соединения шпонка-ступица: свободное - D10; нормальное - JS9; плотное - Р9 (см. стр. 122). Соответствующее обозначение можно ввести с клавиатуры или выбрать из экранного меню.

Поля допусков элементов шлицевого соединения назначают в соответствии со способом центрирования (по наружному, внутреннему диаметрам или по боковым поверхностям) и видом соединения (подвижное или неподвижное), задаваемыми в диалоге (см. табл. 5.1 и 5.2).

Предельные отклонения свободных размеров оговаривают общей записью в технических требованиях (см. стр. 362).

Простановка шероховатости поверхностей. Назначение и простановку шероховатости поверхностей осуществляют в полуавтоматическом режиме в трехоконной конфигурации графического экрана. Это позволяет одновременно видеть полное изображение колеса и укрупненное - место простановки обозначения шероховатости. Увеличенное изображение появляется в верхнем левом и правом окнах.

После появления увеличенного изображения места простановки шероховатости и запроса значения пользователь может:

- согласиться с предложенным значением параметра Ra шероховатости (см. табл. 16.2);

- выбрать значение из предпочтительного ряда, который отображен в экранном меню;

- выбрать значение из общего ряда допустимых значений; ввести произвольное значение (например, Rz40);

- отменить простановку шероховатости данной поверхности.

В правом верхнем углу чертежа зубчатого колеса приводят значение преобладающей шероховатости: например, Ra = 6,3 мкм.

Простановка допусков формы и расположения поверхностей. Простановку допусков формы и расположения поверхностей осуществляют также в трехоконной конфигурации экрана, при которой в верхнем левом и правом окнах в увеличенном масштабе отображается место обозначения базы или допуска, а в нижнем левом - полное изображение зубчатого колеса.

Перед запросом значения допуска вычерчивается рамка с указанием типа допуска формы или расположения и последнего буквенного обозначения базы. Границы рамки устанавливаются автоматически в зависимости от объема текста.

В ответ на запрос о значении допуска пользователь может:

- согласиться с предложенным значением;

- выбрать необходимое значение из экранного меню;

- ввести исходные данные для определения величины допуска в диалоге;

- ввести произвольное значение с клавиатуры;

- отменить простановку допуска.

Диалог предусмотрен для определения значения допуска перпендикулярности торца (l/d ≥ 0,7) или параллельности торцов (l/d < 0,7) ступицы, участвующих в базировании подшипника качения. Значения других допусков формы и расположения, устанавливаются по умолчанию (см. стр. 383). Так, в частности, допуск перпендикулярности базового торца зубчатого венца задают при l/d ≥ 0,7с целью обеспечения норм контакта зубьев. Его значение устанавливают на основе допуска F_β на направление зуба, который находят по ГОСТ 1643-81 при исполнении программы в зависимости от степени точности передачи по нормам контакта, модуля и ширины зубчатого венца.

Оформление таблицы параметров, технических требований и основной надписи. После выполнения на экране дисплея изображения зубчатого колеса с размерами, предельными отклонениями, обозначениями шероховатости поверхностей, обозначениями баз, допусками формы и расположения поверхностей переходят к оформлению таблицы параметров зубчатого венца, формированию технических требований и заполнению основной надписи чертежа.

Оформление таблицы параметров зубчатого венца. Некоторые параметры зубчатого венца (модуль, число зубьев, угол наклона, направление линии зуба, коэффициент смещения, степени точности) были заданы ранее. На этом этапе вводят: обозначение стандарта на нормальный исходный контур (ГОСТ 13755-81), вид сопряжения зубчатых колес в передаче, метод контроля, обозначение чертежа сопряженного колеса.

Вид сопряжения зубчатых колес в передаче предложено выбрать из ряда: А, В, С, D, Е, Н. Ввод значений, отличных от приведенных, программой не допускается - запрос повторяется. Вид допуска на боковой зазор устанавливается в программе соответственно: а, b, с, d, h.

Расчет размеров для контроля взаимного положения разноименных профилей зубьев выполняется в соответствии с выбранным в диалоге одним из следующих методов:

1. длины общей нормали;

2. размера по роликам;

3. толщины по хорде зуба и высоте до хорды.

После ввода номера метода контроля в программе определяются необходимые размеры и предельные отклонения.

Длину общей нормали рассчитывают по ГОСТ 19274-73. Предельные отклонения устанавливают по ГОСТ 1643-81:

- наименьшее отклонение длины общей нормали в зависимости от степени точности по нормам плавности, вида сопряжения и делительного диаметра зубчатого колеса;

- допуск на длину общей нормали в зависимости от вида сопряжения, вида допуска на боковой зазор и допуска на радиальное биение зубчатого венца. Значение последнего определяется по ГОСТ 1643-81 при исполнении программы.

Размер по роликам рассчитывают по ГОСТ 19274-73. Диаметр ролика (проволочки) выбирается в программе из стандартного ряда (ГОСТ 2475-88) или может быть задан при вводе исходных

данных. Предельные отклонения устанавливают в соответствии с рекомендациями ГОСТ 1643-81:

- наименьшее отклонение размера по роликам в зависимости от степени точности по нормам плавности, вида сопряжения, делительного диаметра зубчатого колеса, допуска на радиальное биение зубчатого венца, угла профиля в точке на концентрической окружности зубчатого колеса, проходящей через центр ролика и угла наклона зуба на основном цилиндре;

- допуск на размер по роликам в зависимости от вида сопряжения, вида допуска на боковой зазор, допуска на радиальное биение зубчатого венца, угла профиля в точке на концентрической окружности зубчатого колеса, проходящей через центр ролика и угла наклона зуба на основном цилиндре.

Значение допуска на радиальное биение зубчатого венца определяется по ГОСТ 1643-81 при исполнении программы.

Размер толщины по хорде зуба и высоту до хорды рассчитывают по ГОСТ 19274-73. Сначала определяют параметры постоянной хорды зуба. При невозможности контроля по постоянной хорде определяются параметры хорды на окружности, отстоящей от окружности вершин на значение модуля.

Предельные отклонения устанавливают в соответствии с рекомендациями ГОСТ 1643-81:

наименьшее отклонение толщины зуба в зависимости от степени точности по нормам плавности, вида сопряжения и делительного диаметра зубчатого колеса;

допуск на толщину зуба в зависимости от вида сопряжения, вида допуска на боковой зазор и допуска на радиальное биение зубчатого венца. Значение последнего определяется по ГОСТ 1643-81 при исполнении программы.

В программе предусмотрена проверка возможности выполнения заданного метода контроля и в случае невозможности его выполнения выводится одно из следующих сообщений:

" Ширина колеса недостаточна для измерения длины общей нормали."

" Диаметр принятого ролика (шарика) мал для измерения."

" В массиве стандартных роликов требуемого размера нет."

" Диаметр принятого ролика (шарика) велик для измерения."

" При заданном модуле контроль рекомендуется вести другим методом."

Для продолжения проектирования необходимо изменить метод контроля или диаметр принятого ролика.

Обозначение чертежа сопряженного колеса вводится согласно классификатору ЕСКД или принятому в учебных проектах обозначению конструкторских документов (см. стр. 454).

Другие строки таблицы заполняются при исполнении программы на основании ранее введенных данных. По ним определяют, в частности, контрольные параметры качества зубчатого колеса по установленным ГОСТ 1643-81 показателям.

Показателями кинематической точности зубчатого колеса являются допуски:

- на радиальное биение зубчатого венца;

- на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса.

Значения допусков находят в зависимости от степени кинематической точности, модуля зацепления и делительного диаметра зубчатого колеса.

Показателем плавности работы зубчатого колеса является допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе. Значение допуска находят в зависимости от степени точности по нормам плавности, модуля зацепления и делительного диаметра зубчатого колеса.

Показателями контакта зубьев служат размеры суммарного пятна контакта по высоте и по длине, которые находят в зависимости от степени точности по нормам контакта.

Для удобства чтения таблица параметров зубчатого венца выполняется увеличенной во весь экран. Если результат оформления таблицы не устраивает пользователя, то таблицу удаляют и процесс ее оформления повторяют.

Оформление технических требований. В диалоге вводят значения диапазона твердостей материала и обозначения по ГОСТ 25670-83 класса точности (t₁ t₂, t₃, t₄) неуказанных предельных отклонений размеров: отверстий, валов, остальных. Перед обозначением класса точности следует указывать знак, например: +t₂, -t₂, + - t₂.

Кроме перечисленных параметров в технические требования автоматически заносятся значения неуказанных радиусов скругле-ний при механической обработке диска и (при наличии) характеристика шлицевого эвольвентного отверстия в ступице.

Заполнение граф основной надписи. На этапе выполнения чертежа пользователь работает с увеличенным изображением основной надписи. В диалоге следует ответить на запросы о содержании граф. Для изменения ранее введенной информации диалог должен быть повторен вводом положительного ответа на запрос о желании изменить имеющуюся информацию.

Отметим, что графы "Наименование" и "Материал" могут быть заполнены в две строки, а графа "Лист" не заполняется при количестве листов равном единице.

Для заполнения графы "Масса" предусмотрено вычисление массы зубчатого колеса, которое выполняется в соответствии с назначенным материалом. В диалоге предложено выбрать один из следующих материалов: сталь; чугун; латунь; оловянная бронза; безоловянная бронза; титановый сплав; алюминиевый сплав; магниевый сплав.