Розв’язування

Згідно з умовним позначенням елементів різьбового спряження та відповідно до ГОСТ 24705–81 й ГОСТ 9150-2002 визначаємо такі параметри різьби:

Крок (за умовним позначенням) Р=3 мм;

Номінальний зовнішній діаметр (ГОСТ 24705–81) d=D=30 мм;

Номінальний середній діаметр (ГОСТ 24705–81) d₂=D₂=28,051 мм;

Номінальний внутрішній діаметр (ГОСТ 24705–81) d₁=D₁=26,752 мм;

Висота вихідного трикутника (ГОСТ 9150-2002) Н=2,598 мм.

Знаходимо граничні відхилення діаметрів різьби (ГОСТ 16093–81):

для зовнішньої різьби:

верхнє відхилення (es) для d₁,d₂,d es= –85 мкм;

нижнє відхилення (ei) для d ei= –460 мкм;

нижнє відхилення (ei) для d₂ ei= –285 мкм;

для внутрішньої різьби:

верхнє відхилення (ES) для D₂ ES=+265 мкм;

верхнє відхилення (ES) для D₁ ES=+500 мкм;

нижнє відхилення (EI) для D, D₁, D₂ EI=0.

Граничні розміри діаметрів зовнішньої різьби:

d_max=d+es=30+(–0,085)=29,915 мм;

d_min=d+ei=30+(–0,460)=29,540 мм;

d_2max=d₂+es=28,051+(–0,085)=27,966 мм;

d_2min=d₂+ei=28,051+(–0,285)=27,766 мм;

d_1max=d₁+es=26,752+(–0,085)=26,667 мм;

d_1min – не нормується.

Граничні розміри діаметрів внутрішньої різьби:

D_max – не нормується;

D_min=D+EI=30+0=30 мм;

D_2max=D₂+ES=28,051+0,265=28,316 мм;

D_2min=D₂+EI=28,051+0=28,051 мм;

D_1max=D₁+ES=26,752+0,500=27,252 мм;

D_1min=D₁+EI=26,752+0=26,752 мм.

Будуємо схеми розташування полів допусків елементів різьбового спряження й виконуємо креслення його деталей (див. рис. 7.3, 7.4).

8 Допуски циліндричних зубчастих передач

8.1 Короткі теоретичні відомості

Точність евольвентних циліндричних зубчастих передач регламентується ГОСТ 1643–81, який поширюється на колеса зовнішнього і внутрішнього зачеплення з прямими, косими і шевронними зубцями діаметром ділильного кола до 6300 мм, шириною вінця до 1250 мм, модулем від 1 до 56 мм й вихідним контуром за ГОСТ 13755-81.

Встановлено 12 ступенів точності виготовлення зубчастих коліс і передач (від 1 по 12 – у порядку зменшення точності). Числові значення допусків найбільш точних ступенів 1 і 2 поки що не мають регламентованих норм і є резервними.

За ступенями точності 3–5 виготовляють:

• вимірювальні зубчасті колеса, що застосовують в приладах для комплексного контролю виробів;

• колеса особливо точних ділильних механізмів;

• зуборізальний інструмент.

Колеса 5–8 ступенів точності широко застосовують в авіаційній, автомобільній і інших галузях промисловості. Найбільше поширення в машинобудуванні мають зубчасті колеса 7–гo ступеня точності (металорізальні верстати, швидкісні редуктори, автомобілі, трактори).

Колеса 8–11 ступенів точності використовують у важкопідіймальних механізмах, сільськогосподарських машинах тощо.

За 12 ступенем точності виготовляють невідповідальні колеса, зубці яких не піддають механічній обробці (отримані литвом).

Для кожного ступеня точності встановлено незалежні норми допустимих відхилень параметрів, які визначають кінематичну точність коліс і передачі, плавність роботи і контакт зубців передачі.

Таке окреме нормування точності дозволяє виділити основні вимоги до точності зубчастих передач залежно від умов експлуатації. Нормами кінематичної точності встановлені вимоги до таких параметрів колеса й передачі, похибки яких викликають неточність обертання передачі за повний оберт колеса.

Норми плавності відносять до параметрів коліс і передач, похибки яких також впливають на кінематичну точність, але проявляються багаторазово за один оберт колеса, тобто один або кілька разів за період роботи кожного зубця.

Норми контакту встановлюють вимоги до параметрів коліс і передач, похибки яких визначають величину поверхні дотику зубчастих спряжуваних коліс.

Коли за експлуатаційними умовами необхідно виділити будь-які властивості коліс, то стандартом дозволяється комбінувати ступені точності для різних показників норм колеса і передачі з різних ступенів. Завдяки цьому покращуються експлуатаційні властивості коліс, зменшується трудомісткість виготовлення й вартість обробки.

Примітка. ГОСТ 1643-81 встановлено обмеження, згідно з якими норми плавності можуть бути не більше, ніж на два ступені точнішими, або на один ступінь грубшими від норм кінематичної точності. Норми контакту зубців не можна призначати за ступенем точності більш грубими, ніж норми плавності роботи.

Характер спряження зубчастих коліс у передачі визначають бічним зазором , тобто зазором між неробочими профілями зубців спряжених коліс, який забезпечує вільне провертання одного із коліс при другому нерухомому. Він необхідний для створення нормальних умов змащування зубців, компенсації похибок виготовлення, монтажу й температурної деформації передачі.

Системою допусків на зубчасті колеса встановлюють гарантований бічний зазор . Його величина залежить від товщини зубців, міжосьової відстанні в передачі, товщини шару мастила та величини деформації від нагрівання тощо.

Незалежно від ступеня точності коліс і передач ГОСТ 1643–81 встановлено 6 видів спряжень, які визначають величину :

• А – із збільшеним гарантованим бічним зазором для 3–12 ступенів точності;

• В – з нормальним гарантованим бічним зазором для 3–10 ступенів точності;

• С – зі зменшеним гарантованим бічним зазором, 3–9 ступенів точності;

• D – зі зменшеним гарантованим бічним зазором, 3–8 ступенів точності;

• Е –із малим гарантованим бічним зазором, 3–7 ступенів точності;

• Н – із нульовим гарантованим бічним зазором для 3–7 ступенів точності.

На бічний зазор передбачено допуск – різниця між найбільшим і гарантованим зазорами.

Встановлено 8 видів допусків на бічний зазор: h, d, с, b, a, z, y, x (у порядку зростання величини допуску).

За відсутності спеціальних вимог спряженням Н і Е відповідає вид допуску h, а спряженням D, C, B, А – відповідно види допусків d, с, b, i а.

Норми бічного зазору і види допусків на нього дозволяється змінювати, використовуючи при цьому і види допуску z, y і x.

У звичайних умовах роботи редукторних передач основне застосування має спряження В, що гарантує мінімальну величину бічного зазору, при якій виключається заклинювання стальної або чавунної передачі від нагрівання при різниці температур зубчастих коліс і корпусу 25 ^С.

У технічній документації точність виготовлення зубчастих коліс і передач задають ступенями точності, вказуючи вид спряження і норми бічного зазору.

Наприклад.

7–С ГОСТ 1643–81: параметри всіх трьох норм точності мають сьомий ступінь точності, вид спряження – зі зменшеним бічним зазором С, допуск на бічний зазор – с, ГОСТ 1643–81 вказує на те, що зубчасте колесо – циліндричне.

8–7–6 Ва ГОСТ 1643–81: 8 – ступінь кінематичної точності, 7 – плавності роботи, 6 – контакту зубців, В – вид спряження, а – допуск на бічний зазор.

Точність зубчастих коліс перевіряють різними методами і засобами. Тому стандартом передбачено кілька варіантів вибору показників точності коліс. Вибір тих чи інших контрольованих параметрів залежить від заданої точності, розміру, особливостей виробництва, інших факторів.

У таблиці 8.2 наведено комплекси показників для контролю циліндричних зубчастих коліс, які застосовуються в різних галузях машинобудування.

Залежно від призначення й умов експлуатації зубчастої передачі встановлюють ступені кінематичної точності, плавності роботи, повноти контакту зубців, а також вид спряження й допуск на бічний зазор (див. табл. 8.1, 8.2).

Для контролю точності зубчастих коліс вибирають відповідні комплекси показників, види засобів вимірювання, їх технічні характеристики [4, 6].

При виборі засобів вимірювання потрібно враховувати геометричні характеристики контрольованих зубчастих коліс. Креслення зубчастого коліс необхідно виконати відповідно до вимог ЄСКД.