Стандартизация точности цилиндрических зубчатых колес и передач. Виды нормирования.

При нормировании точности учитывают функциональные предпосылки, размеры зубчатых колес, возможности технологии изготовления и измерения.

В стандартах все требования к зубчатым колесам и передачам разделены на четыре группы и названы нормами точности.

Нормы точности на зубчатые колеса и передачи представляют собой комплекс требований к геометрическим и функциональным характеристикам зубчатого колеса и передачи для оценки их точности в отношении определенного эксплуатационного признака.

Нормами точности являются: нормы кинематической точности; нормы плавности работы; нормы контакта зубьев зубчатых колес и передач; нормы бокового зазора.

Нормы кинематической точности устанавливают требования к таким параметрам колеса и передачи, которые вызывают неточности передачи за полный оборот колеса, т.е. характеризующим погрешности в угле поворота колеса за один его оборот по сравнению с тем, если бы вместо него находилось абсолютно точное колесо.

Нормы плавности относятся к таким параметрам колес и передач, которые также влияют на кинематическую точность, но проявляются многократно за один оборот колеса, т.е. один или несколько раз на каждом зубе. Эти требования имеют наибольшее значение для передач, работающих на больших скоростях, поскольку такие погрешности являются источником ударов, приводящих к появлению шума и вибрации.

Нормы контакта устанавливают требования к таким параметрам колес и передач, которые определяют величину поверхности касания зубьев сопрягаемых колес. Требования к контакту имеют особо важное значение для передач, которые передают большие нагрузки.

Нормы бокового зазора устанавливают требования к таким параметрам колес и передач, которые влияют на величину зазора по неработающи профилям при соприкосновении по рабочим профилям.

Первые три группы норм связаны с точностью передачи вращения, а четвертая не зависит от вращения зубчатых колес.

В стандартах принято градацию точности проводить единой по степеням точности для первых трех норм. Для эвольвентных зубчатых колес и передач диаметром до 6300 мм и модулем от 1 до 55 мм установлено 12 степеней точности (чем меньше число, тем точнее колесо и передача). В степени 1-2 градация точности не проводится, они оставлены резервными для будущего развития.

Критерием для выбора степени точности является окружная скорость (табл.1).

Таблица 1.

Степень точности колес	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Окружная скорость, V м/с	св. 50	до 50	до 30	до 16	до 10	до 6	до 2	менее 2
Примечание. Для широких косозубых колес скорости могут быть увеличены в два раза.

Степени точности 3, 4, 5, 6 назначаются на скоростные передачи, с окружной скоростью от 10 до св.50 м/с; например: для измерительных колес станков и приборов, для делительных механизмов зуборезного инструмента, редукторов турбин, прецизионных станков;

Степени 7, 8, 9 назначают на передачи, с окружной скоростью от 2 до 10 м/с; например: для авиационных двигателей (4 -7), легковых автомобилей (5 - 8), (6 -9) прокатных станов, металлорежущих станков (3 - 8), редукторов, грузовых автомобилей, тракторов, подъемных механизмов, прокатных станов, на ответственные шестерни сельскохозяйственных машин;

Степени 10,11,12 назначают на тихоходные передачи, с окружной скоростью менее 2 м/с.; на тихоходные машины, лебедки, несоответственные шестерни сельскохозяйственных машин.

Учитывая, что у зубчатых колес в отношении всех норм точности требования имеют не одинаковый уровень, обычно выделяют одну из норм как доминирующую. Поэтому в стандартах вводят комбинирование норм кинематической точности, норм плавности работы и норм контакта, т.е. допускается брать разные.

Стандарт допускает комбинированные нормы из разных степеней точности.

При этом необходимо:

• для средних и высокоскоростных передач (автомобильных, турбинных) степень точности по нормам плавности назначать более точную, чем по нормам кинематической точности;

• для делительных, кинематических, отсчетных передач и механизмов целесообразно принимать одинаковые степени точности по нормам кинематической точности и плавности работы;

• для силовых (тяжелонагруженных) передач, работающих при малых и средних скоростях (шестеренные клети прокатных станов) степень точности по контакту должна быть точнее, чем по кинематической точности и по плавности.

Указанное комбинирование норм из разных степеней точности существенно и с точки зрения технологической, поскольку каждая отдельная операция улучшает качество колеса только лишь в отношении показателей одной нормы, а не всех трех норм точности вместе.