Система допусков цилиндрических зубчатых колес и передач

Зубчатые колеса, как и любые другие детали, изготовляют с погрешностями, вызываемыми погрешностями профиля зубообрабатывающих инструментов (фрез, долбяков), их установки на станке, отклонениями размеров и формы заготовки, а также неточностью установки заготовки на станке, неточностями в кинематических цепях станка. Совместное действие перечисленных погрешностей приводит к кинематической погрешности колеса, неплавности его работы и нарушению прилегания поверхностей зубьев как по длине, так и по высоте зуба. Предельные отклонения параметров зубчатого колеса ограничены системой допусков (ГОСТы: 1643-81, 9178-81, 1758-81 и т.д.).

По точности изготовления зубчатые колеса разделяют на двенадцать степеней точности, с 1-й по 12-ю – в порядке убывания точности. Степень точности – заданный уровень допустимого несоответствия значений действительных параметров зубчатых колес расчетным (номинальным) значениям. В настоящее время допуски предусмотрены для степеней точности от 3-й до 12-й. Для 1-й и 2-й степеней точности допуски будут вводиться по мере надобности. В машиностроении, например, применяют зубчатые передачи следующих степеней точности: 3-5-й – в измерительных механизмах (образцовые колеса); 6-9-й – в ответственных передачах станков, редукторах и приводах авиационных двигателей; 8-10-й – в сельхозмашиностроении; 11-12-й – в неответственных передачах. Для каждой степени точности зубчатых колес и передач устанавливаются нормы кинематической точности, плавности и контакта.

(Самостоятельная работа)

Кинематическая точность

Нормы кинематической точности определяют точность передачи вращения с одного вала на другой, т.е. величину полной погрешности (ошибки) угла поворота зубчатого колеса в пределах оборота.

Комплексными показателями, позволяющими оценить нормы кинематической точности, являются: кинематическая погрешность зубчатого колеса

Рис. 65. График кинематической погрешности

зубчатого колеса:

- наибольшая кинематическая погрешность

зубчатого колеса; - полный угол поворота

зубчатого колеса

и кинематическая погрешность передачи . Остановимся подробнее на кинематической погрешности зубчатого колеса.

Кинематической погрешностью зубчатого колеса называется разность между действительным и номинальным (расчетным) углами поворота зубчатого колеса на его рабочей оси, ведомого точным (измерительным) колесом при номинальном взаимном положении осей вращения этих колес (т.е. при отсутствии перекоса и непараллельности осей); ее выражают в линейных величинах длиной дуги делительной окружности.

Рис. 66. Радиальное биение

зубчатого венца

График кинематической погрешности зубчатого колеса приведен на рис. 65.

Если кинематическая погрешность колес при контроле их на ра­бочей оси не превышает допускаемых значений и требование селек­тивной сборки не выдвигается, то контроль кинематической точности передачи не обязателен.

Стандарты (например, ГОСТ 1643-81 - для цилиндрических ко­лес) позволяют устанавливать норму кинематической точности колеса также по комплексу отдельных показателей, например, радиальному биению зубчатого венца и колебанию длины общей нормали.

Радиальное биение зубчатого венца - наибольшая разность расстояний от рабочей оси зубчатого колеса до делительной прямой элемента нормального исходного контура, условно наложенного на профиль зубьев колеса (рис. 66). Радиальное биение зубчатого венца измеряет­ся биениемере.

Колебание длины общей нормали - разность между наибольшей и наименьшей действительными длинами общей нормали в одном зубчатом колесе (рис. 67). Колебание длины общей нормали определяется по формуле

,

где - модуль зубчатого колеса; - число зубьев зубчатого колеса; - инволюта угла исходного контура (при = 20^о, = 0,014904); - угол исходного контура (равный углу зацепления); - число зубьев, охватываемых при измерении (округляется до ближайшего целого числа).

Рис. 67. Колебание длины общей нормали

Измерение длины общей нормали осуществляется нормалемером.