8.2 Приклад розв’язування задачі

Для прямозубої передачі редуктора загального призначення (модуль m=3 мм; число зубців z₁=52; z₂=68; колова швидкість 10 м/с) встановити ступені точності за нормами точності й вид спряження. Вибрати комплекси показників для контролю точності й величини бічного зазору в передачі.

Для одного з коліс передачі призначити допуски на контрольовані параметри і вибрати засоби для контролю.

Зобразити схеми контрольованих параметрів і виконати креслення зубчастого колеса.

Розв’язування

1. Визначаємо необхідні геометричні параметри зубчастих коліс.

Ділильні діаметри d₁, d₂ прямозубих :

d₁=mz₁; (8.1)

d₁=352=156 мм;

d₂=mz₂; (8.2)

d₂=368=204 мм.

Діаметри вершин , :

, (8.3)

=156+23=162 мм;

, (8.4)

=204+23=210 мм.

Діаметри западин , :

; (8.5)

=156–2,53=148,5 мм;

; (8.6)

=204–2,53=196,5 мм.

Міжосьова відстань зубчастої передачі :

; (8.7)

=0,53(52+68)=180 мм.

Ширина вінця:

, (8.8)

де =0,2…0,3.

=0,3180=54 мм;

; , (8.9)

=54+2=56 мм.

2. Встановлюємо точність і вид спряження зубчастих коліс (див. табл. 8.1) залежно від їх призначення й колової швидкості.

Для прямозубої передачі редуктора загального призначення при коловій швидкості 10 м/с рекомендують 7 ступінь точності. Приймаємо 7 ступінь точності для всіх норм точності, вид спряження B – з нормальним бічним зазором і допуск на бічний зазор b.

Відповідне умовне позначення точності циліндричної зубчастої передачі:

7–B ГОСТ 1643–81.

3. Вибираємо комплекси показників для контролю встановленої точності й допуски контрольованих параметрів (табл. 8.2, ГОСТ 1643-81).

Для контролю кінематичної точності:

• – коливання вимірювальної міжосьової відстані за оберт зубчастого колеса;

• – коливання довжини загальної нормалі;

Для контролю плавності роботи:

• – коливання вимірювальної міжосьової відстані на одному зубці.

Для контролю контакту зубців:

• сумарна пляма контакту.

Для контролю бічного зазору:

• – граничні відхилення вимірювальної міжосьової відстані (верхнє – , нижнє – ).

4. Визначаємо допуски й відхилення контрольованих параметрів згідно з ГОСТ 1643-81 та відповідними геометричними параметрами зубчастого колеса (m=3мм; z₂=68, інші див. 8.2, 8.4, 8.6 тощо).

• Допуск на коливання вимірювальної міжосьової відстані для оберт зубчастого колеса:

мкм.

• Допуск на коливання довжини загальної нормалі:

мкм.

• Допуск на коливання вимірювальної міжосьової відстані на одному зубці:

мкм.

• Сумарна пляма контакту:

по висоті – 45%;

по довжині – 60%.

• Верхнє граничне відхилення вимірювальної міжосьової відстані:

мкм,

• Нижнє граничне відхилення вимірювальної міжосьової відстані:

,

де – допуск на зміщення вихідного контуру (цей параметр визначають залежно від допуску на радіальне биття зубчастого вінця , виду спряження й виду допуску на бічний зазор).

Для мкм (7 ступінь точності), виду спряження В (див. умовне позначення) й допуску на бічний зазор b (див. умовне позначення), згідно з ГОСТ 1643-81 допуск на зміщення вихідного контуру дорівнює:

мкм,

мкм.

5. За даними довідників [7, 8] вибираємо засоби для контролю необхідних параметрів (результати записуємо в таблицю 8.4).

Таблиця 8.4 – Засоби контролю вибраних параметрів

Контрольований параметр зубчастого колеса	Назва приладу, його модель	Геометричні параметри зубчастих коліс
, ,	Прилад для контролю вимірювальної міжцентрової відстані МЦМ–400 ЧМЗИ	m=110 мм, а=40–400 мм
Сумарна пляма контакту	Контрольно–обкаточний верстат
	Нормалемір БВ–5045	m1 мм, d=360 мм

6. Виконуємо креслення зубчастого колеса.

Таблиця 8.1

Ступінь точності циліндричного зубчастого колеса	Галузь застосування	Колові швидкості коліс: а) прямозубих, б) косозубих
5 (прецизійні)	Зубчасті колеса, призначені для передач з прецизійною узгодженістю обертання або для таких передач, що працюють при високих швидкостях найбільш плавно й безшумно. Колеса прецизійних механізмів або високошвидкісних передач (турбінні). Вимірювальні колеса для контролю зубчастих коліс 8–9 ступеня точності	а) більше 30 м/с, б) більше 50 м/с
6 (високоточні )	Зубчасті колеса, призначені для передач з точною узгодженістю обертання або для таких передач, що працюють при підвищених швидкостях і великих навантаженнях плавно і безшумно. Колеса ділильних механізмів або швидкісних редукторів, відповідальні колеса авіа–, авто–та верстатобудування	а) до 15 м/с, б) до 30 м/с
7 (точні)	Зубчасті колеса, які працюють при підвищених швидкостях і помірних навантаженнях, або, навпаки, колеса подачі верстатів, де необхідна узгодженість рухів; колеса редукторів нормального ряду, колеса авіа– і автобудування	а) до 10 м/с, б) до 15 м/с
8 (середньої точності)	Зубчасті колеса загального машинобудування, які не потребують високої точності; колеса верстатів, які не входять в ділильні ланцюги, невідповідальні шестерні аіва– та авто– тракторобудування, колеса вантажопідйомних механізмів, відповідальні шестерні сільськогосподарських машин	а) до 6 м/с, б) до 10 м/с
9 (низької точності)	Зубчасті колеса, призначені для грубої роботи, до яких не ставлять вимог середньої точності, не навантажені передачі, які з конструктивних міркувань виконані більшими, ніж отримані при розрахунках	а) до 2 м/с, б) до 4 м/с

Таблиця 8.2

Норми	Прямозубі й вузькі косозубі колеса							Широкі косозубі
	вимірювальні, ділильні, відлікові	авіаційні, автомобільні, верстатні		тракторні, кранові, с/г машин				турбінні	редукторні	підйомні
	ступені точності
	3–5	4–6	6–8	8–9	9–11		3–5		6–8	8–10
Кінематичної точності	або	або	,	або ,			,		,	,
Плавності роботи	, ,			або					або
Контакту зубців			Сумарна пляма контакту							Сумарна пляма контакту
Бічного зазору			або	або					або	або

В таблиці 8.2 використано такі умовні позначення показників точності:

• – найбільша кінематична похибка зубчастого колеса;

• – накопиченна похибка кроку зубчастого колеса;

• – коливання вимірювальної міжосьової відстані за оберт зубчастого колеса;

• – коливання довжини загальної нормалі;

  • – радіальне биття зубчастого вінця;

  • – похибка обкатування;

  • – коливання вимірювальної міжосьової відстані на одному зубці;

  • – місцева кінематична похибка;

  • – відхилення кроку зачеплення;

  • – похибка профілю зубця;

  • – відхилення кроку;

  • – похибка напрямку зубця;

  • – граничні відхилення осьових кроків по нормалі

(верхнє – + , нижнє – – );

• – найменше додаткове зміщення вихідного контуру;

• – граничні відхилення вимірювальної міжосьової відстані (верхнє – , нижнє – );

• – найменше відхилення середньої довжини загальної нормалі.

Таблиця 8.3

Назва поверхні	Ступінь точності коліс
	5	6	7	8	9
Бічні поверхні	Ra 0,63	Ra 0,63	Ra 1,25 2,5	Ra 2,5 до Rz 20	Rz 40
Циліндр виступів	Ra 2,5	Ra 2,5	Rz 20	Rz 20	Rz 40
Базовий торець	Ra 2,5	Ra 2,5	Ra 2,5 до Rz 20	Rz 20	Rz 40