5.11.4. Плавность работы передачи

Плавность работы зубчатых передач ~ одна из основных харак­теристик зубчатой передачи. Она определяется параметрами, влия­ющими и на кинематическую точность, но их влияние сказывается многократно за один оборот зубчатого колеса. Наличие циклически повторяющихся погрешностей вызывает в процессе работы переда­чи шум и вибрацию машины. Основной источник возникновения этих погрешностей - неточности выполнения червяка цепи обката зуборезного станка. Для уменьшения циклической погрешности при­меняют точные зуборезные станки с очень малым передаточным отношением делительной червячной пары: 1 : 200 - 1 :500 и менее Повышения плавности работы зубчатой передачи можно достигнуть за счет чистовой обработки колес шевингованием.

Циклический характер погрешностей дал основание определять и нормировать их величину по спектру кинематической погрешно­сти. Для этого в нормы плавности введены допуски на амплитуды гармонических составляющих кинематической погрешности. Так для ограничения циклической погрешности установлены допуски на циклическую погрешность передачи - на циклическую погрешность зубчатого колеса.

Циклическая погрешность передачи (рис. 5.123) и зубчатого колеса (рис. 5.124) - это удвоенная амплитуда гармонической составляющей кинематической погрешности передачи соответствен­но для передачи или колеса.

Допуски и посадки для любой частоты определяются по формуле:

Местная кинематическая погрешность передачи f ~ наиболь шая разность между местными соседними экстремальными (мини­мальными и максимальными) значениями кинематической погреш ности передачи за полный цикл изменения относительного положе­ния зубчатых колес передачи ­

.

Рис. 5.123. Циклическая погрешность передачи/

/ — кривая кинематической погрешности передачи; // — гармонические составляющие кинематической

Рис . 5.124. Циклическая погрешность колеса/^

/ — кривая кинематической погрешности зубчатого колеса;

// — гармонические составляющие кинематической погрешности

зубчатого колеса при разных значениях частоты k; Ш — амплитуда

Местная кинематическая погрешность зубчатого колеса f — наибольшая разность между местными соседними экстремальными (минимальными и максимальными) значениями кинематической по­грешности зубчатого колеса в пределах его оборота (рис. 5.125).

Чтобы ограничить наибольшую местную кинематическую по­грешность зубчатого колеса Д', установлен допуск, величина которого равна сумме допустимой погрешности шага Д и допуска на погрешность профиля f_f.

Отклонение шага — дискретное значение кинематической по­грешности зубчатого колеса при его повороте на один номиналь­ный угловой шаг

Предельные отклонения шагов зацепления определяют по формуле:

Допускается несимметричное расположение поля допуска на шаг зацепления, а взамен отклонения шага применять разность лю­бых шагов /_v/v

Разность шагов f — разность между двумя отклонениями ша­гов в любых участках зубчатого колеса.

В колесах, получаемых методом обката, отклонение шага зацеп­ления зависит главным образом от погрешности шага нарезающего инструмента, которая переносится на обрабатываемое колесо. Не­значительное влияние оказывает точность делительной цепи стан­ка. При отсутствии отклонений шага зацепления к моменту выхода из зацепления одной пары зубьев в контакт уже войдет следующая пара зубьев. Передача работает плавно. При наличии отклонений вход следующей пары зубьев в контакт сопровождается ударами, что приводит к повышению шума, увеличению неравномерности нагрузки зубьев, снижению долговечности передачи.

Погрешность профиля зуба _r — расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными торцовыми профи­лями зуба, между которыми размещается активный действительный торцовый профиль зуба зубчатого колеса (рис, 5.127).

Под действительным торцовым профилем зуба понимается ли­ния пересечения действительной боковой поверхности зуба зубча­того колеса в плоскости, перпендикулярной его рабочей оси.

Погрешность профиля вызывает дополнительные динамические нагрузки, уменьшает поверхность контакта, а также вызывает не­равномерность вращения колес.

Рис. 5.126. Отклонение шага зацепления:

/ — номинальный шаг зацепления;

П — действительный профиль зуба;

III — номинальный профиль зуба;

IV' — действительный шаг зацепления

Для ограничения погрешности профиля установлен допуск на погрешность профиля зуба.

Действительный профиль рабочего участка зуба может иметь срез вершины головки, называемый фланком. Фланкирование зубьев зна­чительно улучшает плавность работы передачи, обеспечивает более плавный вход зубьев в контакт и выход из него, снижает динами­ческие нагрузки и шум в передаче. В связи с этим колеса, предназ­наченные для работы при больших окружных скоростях, изготавли­вают только фланкированными.