11 Анализ точности зубчатого колеса

1. Назначить по ГОСТ 1643—81 показатели для контроля точности изготовмения зубчатого по нормам кинематической точности, плавности работы, контакта зубьев и бокового заэора

2. Используя ГОСТ 1643-81, выбрать допуски на предложенные показатели и дать их определения ;

3. Назначить допуски радиального биения поверхности выступов зубчатого колеса, торцевого биения поверхности торца, контактирующего с буртиком шла (ГОСТ 24643-81) и параметры шероховатости поверхностей (ГОСТ2789 73*). Используя ГОСТ 2.308-79* и ГОСТ 2,309 73* указать эти допуски и параметры шероховатости на эскизе зубчатого колеса.

Исходные данные приведены в таблице 11.1.

Таблица 11.1 - Исходные данные

Параметры ,единицы измерения	Значение
Точность изготовления зубчатого колеса	8-А
Модуль ,мм	5
Число зубьев,мм	44
Ширина венца,мм	100

Рассматриваемое зубчатое колесо должно быть изготовлено:

• со степенью точности 8 по нормам кинематической точности;

• со степенью точности 8 по нормам плавности работы;

• со степенью точности 8 по нормам контакта.

Вид сопряжения зубьев зубчатых колес в передаче, характеризующий боковой зазор ,установлен «A».

Вид допуска на боковой зазор «b» соответствует виду сопряжения. Вид сопряжения соответствует классу отклонений межосевого расстояния.

Выберем комплекс контроля зубчатого колеса.

Комплекс контроля - это список показателей, которые нужно измерить для полного поэлементного контроля точности зубчатого колеса. Все семь комплексов контроля приведены в таблице 11.2.

Для контроля точных зубчатых колес 3-8-й степеней точности применяют 1-4-й комплексы контроля, для которых в каждой группе норм следует измерять по два показателя.

Для контроля менее точных зубчатых колес 7—12-й степеней точности применяют 5,6, 7-й комплексы контроля, для которых в каждой группе норм достаточно измерять по одному показателю.

Таблица 11.2 - Комплексы контроля зубчатых колес

Нормы	Номера комплексов контроля
	1	2	3	4	5	6	7
	для степеней точности
	3-8	3-8	3-8	3-8	7-12	5-12	5-12
	Допуски на показатели, нормируемые в комплексе
кинематической точности
плавности работы
контакта	Пятно контакта или или
бокового зазора	и,или или Или и ,или и					и

Для 7-й степени точности 5-й комплекс контроля только для d> 1600 мм.

Исходя из функционального назначения механизма для зубчатого колеса со степенью точности 8-В выбираем 4-й комплекс контроля.

Названия и определения измеряемых показателей и допусков на из-меряемые показатели приведены в ГОСТ 1643—81. Результаты работы записываем в виде таблицы 11.3. Числовые значения допусков контролируемых показателей принимаем по ГОСТ 1643-81.

При оформлении чертежа зубчатого колеса ГОСТ 2.403-75 рекомендует указывать:

• диаметр окружности выступов и при необходимости, предельное значение радиального биения поверхности выступов (задается с целью ограничения возможного дисбаланса в пределах 0,03-0,006 мм при частотах вращения от 600 до 3000 об/мин);

• ширину зубчатого венца и, при необходимости, предельное значение биения поверхности базового торца (для обеспечения норм контакта зубчатого колеса);

• размеры фасок или радиусы закругления на торцовых кромках цилиндра выступов и т. п. в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД к изделиям машиностроения.

Таблица 11.3 - Значения допусков измеряемых показателей точности зубчатого колеса

Наименование и обозначение по ГОСТ 1643-81		Численное значение допуска, мкм	Название и тип измерительных приборов
измерямого показателя точности зубчатого колеса	допуска на измеряемый показатель точности зубчатого колеса
Показатели кинематической точности
радиальное биение зубчатого венца погрешность обката	допуск на радиаль-ное биение зубчатого венца допуск на погреш-ность обката	71 50	Прибор для измерения радиального биения
Показатели плавности работы
отклонение шага зацепления отклонение шага	предельные откло-нения шага зацепления предельные откло-нения шага		Шагомер шага зацепления Шагомер основного
Показатели норм контакта
погрешность направления зуба	допуск на направле-ние зуба	25	Прибор для измерения погрешности направления зуба
Показатели, обеспечивающие боковой зазор передачи
дополнительное смещение исходного контура	наименьшее дополнительное смещение исходного контура допуск на дополнительное смещение исходного контура наибольшее дополнительное смещение исходного контура	250	Тангенциальный зубомер

В специальной таблице в правом верхнем углу чертежа, разделенном жирными линиями на три части, приводят:

• в первой части - данные, необходимые для изготовления колеса;

• во второй части - показатели норм точности, выбранные по соот-ветствующему стандарту;

• в третьей части - справочные данные, необходимые для контроля показателей, приведенных во второй части таблицы.

Диаметр окружности выступов определяется по формуле

Где d-делительный диаметр зубчатого колеса,

т - модуль зуба, т = 5 мм

z-число зубьев,z=44.

Предельные отклонения на диаметр окружности выступов принимаем по h10, т.е. в нашем случае ǿ230h10. Радиальное биение поверхности выступов зубчатого колеса с учетом рекомендаций принимаем 0,03 мм.

Предельные отклонения на ширину зубчатого венца принимаем также по h10 (230h 10). Допуск торцового биения поверхности базового торца для обеспечения норм контакта зубьев в передаче и нормальной работы подшипников принимаем равным допуску торцового биения буртика вала ǿ85: ТСА=7 мкм (см. задачу 8).

Допуск перпендикулярности торцовой поверхности колеса оси его вращения находим по ГОСТ 24643-81: для 230h10 и 9 степени точности ТРR= 80 мкм.

Параметры шероховатости поверхности ǿ75H7 определяются в соответствии с зависимостью (см. задачу 9) параметра Rа от допуска размера 75H7-T= 30 мкм:

Ориентируясь на данные таблицы 9.3, принимаем шероховатость поверхности ǿ75H7 -Rа =0.8 мкм, а правой торцовой поверхности зубча-того колеса Rа = 1.6 мкм, также как и торца буртика ǿ85.

Шероховатость профилей зубьев колеса следует выбирать по наи-высшей степени точности, используя данные таблицы 11.4 [3].

Таблица 11.4 - Рекомендуемые параметры шероховатости зубьев

Степень точности	Метод нарезания зубьев	Окончательная обработка рабочих поверхностей (профилей) зубьев	Шероховатость поверхности профиля зуба
6	Обкатка на точных станках	Шлифование, притирка, шевингование
7	Обкатка на точных ставках	Шлифование, шевингование
8	Обкатка или метод копиро-вания	Зубья не шлифуются. При необходимости использу-ются отделочные операции
9	Любой метод	Специальные отделочные операции не требуются

Так как степень точности зубчатого колеса 8-А, то шероховатость поверхности профиля зуба принимаем Ra=6,3 мкм. Шероховатость остальных поверхностей Rz= 20 мкм.

На рисунке 11.1 Приведен эскиз зубчатого колеса с обозначением полей допусков, отклонений формы и расположения и шероховатости поверхностей.

Полученные результаты в задачах 1 и 11 используются для оформления рабочего чертежа зубчатого колеса Л-1,2.