3. Базирование. Допуски на размеры. Допуски формы и расположения, шероховатость поверхностей червячного колеса

Технология изготовления червячных колес определяется способом соединения венца с центром колеса.

1-ый способ. Если венец надевают на центр колеса при помощи посадки с натягом, но без нагревания венца (или охлаждения центра), т.е. без использования температурной сборки, то технология сборки следующая:

1. штампованную или кованую заготовку подвергают механической обработке по торцам;

2. растачивают посадочный цилиндр ступицы (поле допуска H7) и механически обрабатывают наружную поверхность цилиндра, сопряженного с венцом (поля допусков в зависимости от плотности посадки: n6 или р6);

3. заготовку устанавливают на калиброванный вал и с помощью пресса надевают венец на центр колеса (до упора в бортик центра колеса, если он есть);

4. механически обрабатывают торцы и наружную поверхность венца колеса (по диаметру выступов d_a2 – поле допуска h8);

5. обработанную таким образом заготовку надевают на оправку и нарезают зубья.

2-ой способ. Если же используют температурную сборку червячного колеса (центробежное литье или значительные натяги), то сначала надевают венец на центр колеса, а затем осуществляют механическую обработку колеса в такой последовательности:

1. штампованную или кованую заготовку подвергают механической обработке по торцам венца и ступицы;

2. растачивают посадочный цилиндр ступицы (поле допуска H7);

3. механически обрабатывают торцы и наружную поверхность венца колеса (по диаметру выступов d_a2 – поле допуска h8);

4. обработанную таким образом заготовку надевают на оправку и нарезают зубья.

Для нарезания зубьев червячных колес внешнего зацепления основное применение имеет метод обкатки с помощью червячных фрез, представляющих собой точную копию червяков, с которыми будут зацепляться червячные колеса в редукторах. В процессе нарезания зубьев заготовка колеса и фреза совершают такое же взаимное движение, которое имеют червяк и колесо в работающей передаче.

В качестве основной базы при изготовлении червячного колеса принимают ось посадочного цилиндра ступицы, так как длина ступицы L_ст > 0,8^.d_B [3, с. 151]. Принимать поверхность посадочного цилиндра отверстия в ступице в качестве базовой нельзя, так как она имеет погрешность формы. На посадочный цилиндр колеса проставляют допуск цилиндричности, равный половине допуска на размер [1, c. 401].

До нарезания зубьев заготовку колеса механически обрабатывают по цилиндру выступов с допуском радиального биения относительно основной базы (таблица 6).

П

а)

б)

римеры нанесения допусков формы и расположения поверхностей на чертеж червячного колеса приведены на рисунке 9.

Р

исунок 9 – Нанесение допусков расположения на поверхности

червячного колеса:

а – при несимметричной ступице колеса; б – при симметричной ступице

Если колесо не имеет плоскости симметрии (несимметричная ступица), то допуск торцевого биения на зубчатый венец и на ступицу колеса ставят с обеих сторон (рисунок 9, а).

Если же колесо симметричное, то допуск торцевого биения проставляют с одной стороны (на венец и ступицу), но так, чтобы линия стрелки-указателя допуска биения являлась продолжением размерной линии (рисунок 9, б).

На цилиндр выступов венца червячного колеса проставляют допуск радиального биения. Величину этого допуска следует выбирать по таблице 6 в зависимости от степени точности изготовления передачи и диаметра заготовки колеса.

На оба торца зубчатого венца и на оба торца ступицы назначают допуски торцевого биения. Величину допуска назначают с учетом степени точности изготовления и размеров колеса (таблица 7).

Таблица 6

Допуски радиального биения заготовок червячных колес по d_a венца [3, с. 153]

Степень точности	Радиальное биение, мкм, при величине делительного диаметра d2
	< 50мм	< 80мм	< 120мм	< 200мм	< 320мм	< 500мм	< 800мм
6	12	16	20	22	26	32	40
7	20	25	32	36	42	50	60
8	32	40	50	55	65	80	100
9	50	60	80	90	105	120	160

Таблица 7

Торцевое биение зубчатого венца и ступицы червячного колеса [3, c. 140]

Степень точности	Торцевое биение, мкм
	венца колеса da2 =100мм		ступицы (lСТ < dB)
	шириной bW2		при диаметре сопряженного вала dB
	до 55мм	55…100 мм	до 50 мм	до 80 мм	св. 80 мм
6	17	9	20	30	40
7	21	11	20	30	40
8	26	14	30	40	50
9	34	18	30	40	50

Примечания. 1. При делительном диаметре колеса d₂ , отличном от 100мм, табличное значение допуска торцевого биения зубчатого венца следует поделить на 100 и умножить на величину фактического делительного диаметра.

2. При длине ступицы l_СТ > d_B величину допуска торцевого биения ступицы следует увеличить на 40…50%.

На чертеже колеса обязательно численно проставляют предельное смещение средней плоскости в передаче + f_x (рисунок 9). Величину этого показателя выбирают по таблице 8 в зависимости от степени точности и межосевого расстояния передачи.

Таблица 8

Показатель f_x [3, c. 153]

Степень точности	Межосевое расстояние передачи aW , мм
	< 80	> 80 < 120	> 120 < 180	> 180 < 250	> 250 < 315	> 315 < 400	> 400 < 500
6	22	25	28	32	36	40	42
7	34	40	45	50	56	60	67
8	53	63	71	80	90	100	105
9	85	100	110	130	140	150	160

На посадочный внутренний цилиндр ступицы колеса проставляют допуск цилиндричности и допуск на размер. Ось этого цилиндра принимают за основную базу при изготовлении и монтаже колеса и присваивают ей имя. Например, обозначают буквой В (рисунок 9).

Шероховатость поверхностей червячного колеса назначают в зависимости от точности изготовления его поверхностей согласно ГОСТ 3675–81:

• базового цилиндра ступицы – R_a 1.6… 3,2 мкм при диаметре до 80 мм и R_a 3,2…6,3 мкм при диаметре св. 80 мм;

• торцов зубчатого венца, ступицы и зубьев – в соответствии со степенью точности изготовления передачи (таблица 9);

• остальных поверхностей – R_a 12,5 мкм (нерабочие поверхности оставляют механически необработанными).

Таблица 9