3068

Предельные отклонения от параллельности осей зубчатых колес в двух перпендикулярных плоскостях fx и fy, установленные согласно ГОСТу для колес 6…7 степеней точности, с нерегулируемым расположением осей приведены в табл. 11.3. Они определяются в мкм на длине, равной ширине зубчатого веца.

Таблица 11.3 Предельные отклонения от параллельности осей зубчатых колес fx и fy (мкм) для модулей m 1…16 мм согласно ГОСТ 1643-81

211

Точность расположения осей зубчатых колес является важнейшим фактором обеспечения требуемой работоспособности передачи. Поэтому параметры точности корпуса, определяющие относительное положениеосейотверстий, необходимоконтролироватьдоначаласборки зубчатой передачи [20].

Установку зубчатых колес на вал осуществляют:

–по посадкам с натягом H8/s7, H7/s6, H7/p6, H7/r6, требующим значительных усилий запрессовки или нагрева колеса;

–по переходным посадкам H7/n6, H7/m6, H7/k6, H7/js6, H8/k6, требующим незначительных усилий запрессовки;

–попосадкамсмалымизазорамиH7/g6, H7/h6, H8/h8, H8/h9, H9/h8;

–попосадкамсзазорамидляпередвигаемыхвдольосиилисвободно вращающихся на валу колес H7/f7; H8/f9, H7/e8, H8/e9.

При сборке цилиндрических передач требуется обеспечить совпа-

дение образующих делительных цилиндров A∆ и правильное расположение пятна контакта, на которое влияет также смещение торцов заце-

пляемых колес К∆. Для широко применяемых зубчатых колес, изготавливаемых по 7, 8, 9 степеням точности, качество зацепления – кинематическая точность, плавность работы и нормы контакта зубьев – обеспечиваются методами полной или неполной взаимозаменяемости, последнее с небольшим коэффициентом риска. Для передач высокой степени точности 6, 5, 4 имеет место неполная взаимозаменяемость с увеличением коэффициента риска. Поэтому для достижения высокого качества зубчатой передачи осуществляют подбор пар колес по наилучшим параметрам их зацепления. При этом в собранном узле представляется возможным осуществить малую регулировку межцентрового расстояния за счет целенаправленного разворота эксцентриситетов наружных колец подшипников. Роль компенсаторов в этом случае выпол-

няют наружные кольца подшипников звенья А4 и А6. Уменьшения радиального биения колес достигают путем целенаправленного разворота эксцентриситетов внутренних колец подшипников по методике описанной в параграфе 11.4.

Подбор сопрягаемых пар осуществляют на стендах в процессе их контроляиобкатки, когдаконтролируюттакжеуровеньзвуковогодавления и температуру нагрева. Обкатка колес обеспечивает приработку их поверхностей, повышение качества зацепления и улучшение КПД передачи. Точность совпадения торцов K∆ обычно обеспечивается методом

212

полнойвзаимозаменяемостиилиметодомрегулировки(режепригонкой) путем осевого относительного перемещения одного из колес.

Проверку качества зацепления зубчатых колес выполняют:

1)путем измерения бокового зазора с помощью щупа или по отпечатку мягкой свинцовой проволочки, вставляемой между зубьями;

2)по углу свободного поворота одного колеса при заторможенном втором колесе;

3)по величине и расположению пятна контакта на боковой поверхности зуба, для чего краску наносят на колесо с меньшим числом зубьев, которая при вращении переносится на зубья другого колеса.

Угол свободного поворота колеса (угол «мертвого» хода) измеряют с помощью индикатора, который фиксирует перемещение поводка, закрепленного на поворачиваемом колесе, а затем пересчитывают на величину бокового зазора.

Суммарное пятно контакта, представляющее часть активной боковой поверхности зуба, на которой располагаются следы прилегания зубьев сопрягаемого колеса (рис. 11.22), оценивают в процентах относительными размерами:

Расположение пятна контакта на боковой поверхности зуба позволяет выявить погрешности монтажа зубчатой передачи (рис. 11.23). Смещение пятна контакта в сторону головки зуба (рис. 11.23, б) свидетельствует о наличии увеличенного бокового зазора. Причиной этому могут быть: уменьшенная толщина зубья на одном или обоих колесах; большее по сравнению с допустимым межосевое расстояние.

Смещениепятнаконтактавсторонуножкизуба(рис. 11.23, в) говорит о наличии уменьшенного зазора между зубьями, причиной которому могут быть: увеличенная толщина зубьев на одном или обоих коле-

213

сах; меньшее по сравнению с допустимым межосевое расстояние.

В свою очередь, смещение пятна контакта в направлении левого или правого торца колеса (рис.

11.23, г) говорит о перекосе осей зубчатых колес, который порождает неравномерный боковой зазор. Причинами этому могут быть: смещение зубчатого венца относительно базового отверстия, перекос оси отверстия в корпусе или оси опорной шейки вала.

Устранения выявленных отклоненийдостигаютпутемподбораколес и выполнения описанных выше регулировок. В результате достигают правильного зацепления колес, при котором пятно контакта располагается в середине зуба (рис. 11.23, а).

Особенности монтажа конических зубчатых передач

Согласно ГОСТ 1758-81 на конические зубчатые колеса предусмотрено 12 степеней точности и шесть видов сопряжения: A, B, C, D, E, H, определяющих величину бокового зазора от увеличенного А до нулевого H значения, и пять видов допусков Tjn на боковой зазор a, b, c, d, h, расположенных в порядке уменьшения допуска. Обозначение точности конических зубчатых колес и передач выполняют условной записью 7-С ГОСТ 1758. Для каж-

дой степени точности также установлены нормы кинематической точ-

214

ности, плавностииконтактазубьев. Прикомбинированномназначении норм по различным степеням условная запись точности передачи принимает вид: 8-7-6-С ГОСТ 1758.

При сборке конических передач необходимо обеспечить следующие параметры точности, определяемые согласно ГОСТ 1758 (рис. 11.24):

–совпадение вершин делительных конусов зацепляемых колес в двух перпендикулярных направлениях fАМr1 и fАМr2 (рис. 11.24, а);

–точность межосевого угла , который для ортогональной передачи составляет = 90 (рис. 11.24, б);

–точность межосевого расстояния в передаче fa r.

а) б)

Рис. 11.24. Схемы к определению параметров геометрической точности конической передачи: а – осевые смещениявершинделительныхконусов; б– схемакопределению межосевого угла , среднего конусного расстоянияR среднихделительныхдиаметровd1, d2 иугловделительных конусов 1, 2

Осизубчатыхколесвконическихпередачахрасполагаютсяводной плоскости, поэтомуноминальноезначениемежосевогорасстоянияравно нулю. Устанавливаемый согласно ГОСТу параметр fa r определяет допускаемые предельные отклонения межосевого расстояния в конической передаче.

Соблюдение требуемой точности указанных параметров обеспечивает достижение гарантированного бокового зазора jn min, определяемого на среднем конусном расстоянии. В табл. 11.4 приведены значения гарантированного бокового зазора jn min и предельные отклонения межосевого угла Е∑, устанавливаемые согласно ГОСТ 1758, для конических и гипоидных передач.

215

Таблица 11.4 Гарантированный боковой зазор jn min и предельные отклонения межосевого угла Е∑ в конических и гипоидных передачах с мм

Рассмотрим методы достижения точности зацепления конической пары на примере сборки конической передачи, представленной на рис. (рис. 11.25). Определяемые согласно ГОСТу осевые смещения зубчатых венцов fАМr1 и fАМr2 можно представить как замыкающие звенья двухразмерныхцепей, определяющихсовпадениевершинделительных конусовпогоризонталиА = fАМr1 (см. рис. 11.25) иповертикалиВ = fАМr2 (рис. 11.26). Выявлениеирасчетэтихцепейпозволяетустановитьдетали узла, размеры которых оказывают непосредственное влияние на формированиеточностизацепленияконическойпередачи:

– совпадениевершинделительныхконусовпогоризонтали

А = –А1 – А2 – А3 + А4 + А5 + А6 + А7 +А8;

– совпадениевершинделительныхконусовпо вертикали

В = –В1 – В2 – В3+ В4+ В5 + В6 + В7 + В8.

Приведенные уравнения позволяют выполнить расчет в номиналах и установить правильность номинальных размеров комплектующих деталей, поступающихнасборку:

216

Исходными данными для расчета размерных цепей в допусках являются:

T = 2 ∙ fДМ; в = +fДМ; н = – fДМ; 0 = 0,

где fДМ – предельные осевые смещения зубчатых венцов.

Решение рассматриваемой задачи по методу полной взаимозаменяемости требует выполнения условий

При этом согласно (4.7) и (4.8) значения предельных отклонений ( вi, нi) на составляющих звеньях в размерных цепях А и В должны соответствовать условию выполнения двух равенств:

Требуемая точность совпадения вершин делительных конусов А , В при сборке может быть достигнута также методом регулировки с ис-

пользованием неподвижного компенсатора или методом пригонки путем снятия с компенсатора слоя металла.

217

где Т′i – расширенные, экономически целесообразные допуски на составляющих звеньях; T – требуемый допуск на замыкающем звене.

РасчетколичествагруппкомпенсаторовN иихразмеровследуетвыполнять по методике изложенной в параграфе 11.4.

В случае применения метода пригонки необходимо оценить правильность размеров компенсаторов (звеньев А4, В2) на предмет наличия на них минимального, но достаточного слоя металла для компенсации наибольшего возможного отклонения Тk. Это необходимое условие обеспечивают путем внесения в координату середины поля допу-

218

вают полученный размер К* от торца до оси отверстия К* = П + R. По разности полученного размера К* и требуемого К определяют смещение вершины делительного конуса: ∆∆ = fАМ = К* – К = (П + R) – К.

Вторая схема измерения, приведенная на рис. 11.27, б, позволяет решить ту же задачу с использованием плоского шаблона (калибра), по которому выставляют зубчатое колесо в осевом направлении. Измерительной базой в этом случае является торцевая поверхность отверстия в корпусе, положение которой определеноразмеромМ относительнооси второгоотверстия. КоническоеколесовыставляютнатребуемыйразмерКи измеряютрасстояниеАК междуторцомколесаиторцомкорпуса. Всоот-

ветствии с полученным размером АК изготавливают или выбирают компенсатор и уста-

навливают его на

вал АК = М – К.

В табл. 11.5 приведены допускаемые по ГОСТ 1758 осевые смещения зубчатого

венца fдм для конических зубча-

тых передач с m ≥

1 мм.

Межосевой угол в конической передаче также можно представить как замыкающее звено угловой размерной

β= (рис. 1 – ось делительного конуса; 2 – ось базового отверстия

∆колеса; 3 – ось опорной ступени вала; 4 – ось отверстия в 11.28), выявление корпусе под подшипник; 5 – ось отверстия в корпусе под которой позволяет подшипниквтороговала; 6 – осьопорнойступенивторогоцепи

определить детали вала; 7 – осьотверстиявторогоколеса; 8 – осьделительно- узла, угловые раз- го конуса второго колеса

меры которых оказывают непосредственное влияние на формирование точности межосевого угла:

219

β∆ = β1 + β2 + β3 – β4 – β5 – β6 – β7.

Расчет размерной цепи в номиналах позволяет оценить точность но-

минальныхугловыхразмеровдеталей, поступающихнасборку:

i 7

β = i 1 i = = 90 .

Исходными данными для расчета размерной цепи β в допусках являются допуск на замыкающем звене Tβ∆ = 2 EΣr и предельные отклоне-

ния: Тβ∆ = ∆вβ∆ –∆нβ∆, верхнее ∆вβ∆ = +EΣr / R, нижнее ∆нβ∆ = –EΣr / R, где Е – предельныеотклонениямежосевогоуглавпередаче, измеряемыена

среднем конусном расстоянии R. Значения предельных отклонений межосевого угла, установленные стандартом, приведены в табл. 11.4.

Таблица 11.5 Нормы плавности работы конических передач с m ≥ 1 м. Предельные осевые смещения зубчатого венца fдм

Рассматриваемаязадачаприсборкеобычнорешаетсяметодомполной взаимозаменяемости. Для данного примера это означает необходи-

220