2.6 Пример расчета цилиндрической зубчатой передачи

Для косозубой зубчатой передачи одноступенчатого цилиндрического редуктора (рисунок 2.1) назначить степени точности по нормам кинематической точности, плавности и контакта, выбрать вид сопряжения. По ГОСТ 1643 – 81 выбрать показатели (комплексы) для контроля зубчатого колеса и допуски на них.

Исходные данные: модуль – 3 мм, число зубьев шестерни и колеса Z₁ = 25, Z₂ = 75, частота вращения шестерни – n = 975 мин^-1, передаваемая мощность – N = 20 кВт, материал зубчатых колес – сталь 40 ХН (НВ 295), корпус чугунный, рабочая температура передачи 80 ºС, корпуса 60 ºС.

Решение:

1) определим делительные диаметры шестерни и колеса:

мм;

мм;

2) определим межосевое расстояние передачи:

мм;

3) рассчитаем окружную скорость передачи:

м/с;

4) руководствуясь таблицей 2.1 по величине окружной скорости, учитывая примечание 1, назначаем 8-ю степень точности по нормам плавности. Применив принцип комбинирования, назначаем 9-ю степень по нормам кинематической точности и 8-ю по нормам контакта;

5) определяем гарантированный базовый зазор в передаче по формуле 2.2

мм.

Из [6, таблица 13] выбираем вид сопряжения зубьев колес в передаче - С;

6) руководствуясь рекомендациями, изложенными в разделе 2.3 [6, таблица 2, 3, 5] выбираем показатели для контроля зубчатого колеса (Z₂ = 75), а по [6, таблица 6, 8, 12, 22] назначаем на их допуски. Результаты выбора показателей и допусков на них сведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Показатели для контроля зубчатого колеса

Название показателя	Норма	Условное обозначение допуска	Величина допуска, мкм
Колебание измерительного межосевого расстояния за оборот колеса	Кинематической точности		112
Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе	Плавность		32
Суммарное пятно контакта	Полноты контакта	по длине	70 %
		по высоте	50 %
Отклонение измерительного межосевого расстояния за оборот колеса	Бокового зазора		32
			-180
Примечания: 1 Производственный допуск на суммарное пятно контакта рассчитан при условии контроля в зацеплении с измерительным колесом 4-й степени точности. 2 Выбранные показатели не требуют широкой номенклатуры измерительных средств и характеризуются простотой контроля.

3 Расчет и нормирование точности гладких цилиндрических соединений редуктора

Точность размерных параметров гладких цилиндрических соединений должна быть такой, чтобы она могла обеспечить заданные эксплуатационные свойства.

В зависимости от способа определения точности, обеспечивающей необходимые эксплуатационные свойства, гладкие цилиндрические соединения можно подразделить на следующие виды:

1) неразъемные неподвижные соединения с гарантированным натягом, например, соединение венца червячного колеса с его ступицей (рисунок 2.3), соединение вкладыша подшипника скольжения с отверстием ступицы колеса или корпуса, соединение зубчатого колеса с валом без дополнительного крепления и т. д.;

2) разъемные неподвижные соединения с небольшими зазорами или натягами, например, соединение зубчатого колеса с валом редуктора с дополнительным креплением при помощи шпонки, соединение колец подшипников качения с валом и отверстием корпуса и т. д.;

3) подвижные соединения с гарантированным зазором, например, соединение вкладыша подшипника скольжения с цапфой вала.

Каждый вид соединения имеет свою методику расчета, на основании которого выбирается посадка, обеспечивающая эксплутационные требования.