Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Стандартизация

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
14.32 Mб
Скачать

по высоте зуба - отношение средней (по всей длине зуба) высоты следов прилегания Итк высоте зуба соответствующей активной боковой поверхности hP>т.е

К снижению пятна контакта приводят погрешности установки заготовки на станке (торцевое биение), неточность станка (отклонение от параллельности направления хода фрезерного суппорта оси вращения стола и его перекосом), погрешности монтажа.

Увеличение пятна контакта достигается притиркой и приработкой сопряженных колес.

На полноту контакта влияют погрешности формы зубьев и погрешности их взаимного расположения в передаче.

Отклонение осевых тагов по нормали FPvir разность между

действительным осевым расстоянием зубьев и суммой соответствующего числа номинальных осевых шагов, умноженная на синус угла наклона

делительной линии зуба /?, т.е.

vsin/? (рис.5.11.15), где * - величина,

равная отклонению Fru. осевых

шагов по нормали. Под действительным

осевым расстоянием зубьев понимается расстояние между одноименными линиями зубьев косозубого зубчатого колеса по прямой, параллельной рабочей оси.

Отклонения

осевых шагов но

нормали ограничено верхним + F,,xn и

нижнее - F Pxn предельными отклонениями.

Отклонение

FPxnr влияет на

кинематическую точность и плавность

работы передачи, так как зуб по длине располагается на значительном угле поворота зубчатого колеса.

Суммарная погрешность контактной линии Fh. - это расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными контактными линиями, условно наложенными на плоскость (поверхность) зацепления,

между которыми размещается действительная контактная линия на активной боковой поверхности (рис.5.11.16).

Рис. 5.11.16 (/ - направление рабочей оси вращения колеса; //- номинальные контактные линии; III - действительная контактная линия; IV -границы активной поверхности зуба).

Рис.5.11.17. (/ - действительная делительная линия зуба; //-номинальные делительные линии зуба; III -ширина зубчатого венца; IV -рабочая ось зубчатого колеса).

Допуск на суммарную погрешность контактной линии Fk для заданного

модуля зуба зависит от ширины колеса (длины контактной линии) и коэффициента перекрытия c(i. Отклонение РГип. влияет на продольный, a Fkr

на высотный контакт зубьев.

 

Погрешность направления зуба

это расстояние между двумя

ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцовом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого венца или полушеврона (рис.5.11.17). Под действительной делительной линией зуба понимается линия пересечения действительная боковой поверхности зуба зубчатого колеса делительным цилиндром, ось которого совпадает с рабочей осью. Погрешность направления зуба ограничивается Допуском на направление зуба Fp . Бочкообразный зуб улучшает распределение Нагрузки

вдоль зуба и уменьшает влияние этой погрешности на работу передачи.

Отклонение от параллельности осей f - отклонение от параллельности

проекций рабочих осей зубчатых колес в передаче на плоскость, в которой лежит одна из осей и точка второй оси в средней плоскости передачи. Определяется в торцовой плоскости в линейных единицах на длине, равной рабочей ширине зубчатого венца или ширине полушеврона (рис.5.11.]8). Под средней плоскостью передачи понимается плоскость, проходящая через середину рабочей ширины зубчатого венца или для шевронной передачи через

П ерекос осей f yr - отклонение от параллельности проекции рабочих осей

зубчатых колес в передаче на плоскость, параллельную одной из осей и перпендикулярную плоскости, в которой лежит эта ось, и точка пересечения второй оси со средней плоскостью передачи. Определяется в торцовой плоскости в линейных единицах на длине, равной рабочей ширине зубчатого венца или ширине полушеврона (рис.5.11.18).

Отклонение от параллельности и перекос осей характеризуют точность монтажа передач с нерегулируемым расположением осей и ограничиваются

допусками, обозначаемыми соответственно

f x и /

Точность

монтажа

передачи определяется также отклонением межосевого расстояния.

 

Отклонение м еж осевого расстояния

f ar

разность

между

действительным и номинальным межосевым расстояниями в средней торцовой плоскости передачи. Установлены предельные отклонения межосевого расстояния: верхнее + f a и нижнее

При соответствии суммарного или мгновенного пятна контакта требованиям стандарта контроль по другим показателям, определяющим контакт зубьев в передаче можно не контролировать.

5.11.6 Виды сопряжений зубьев колес в передаче.

Вид сопряжений зубьев колес в передаче характеризуется наименьшим гарантированным боковым зазором. Боковым зазором называют измеренное по нормали расстояние между нерабочими профилями зубьев колес, находящихся в зацеплении (рис. 5.11.19,а).

A , B yC , D > E

Виды ABCDEH

сопряжений

I

f

Гарантирооан-

 

ные боковые

V

эаэоры jn

V-'

Нулевая

 

 

 

 

б)

Рис. 5.11.19

 

 

Допуски на

боковые зазоры Tjn

in min "О ~

Боковой зазор необходим для обеспечения нормальных условий эксплуатации зубчатой передачи. Он компенсирует температурные деформации, погрешности монтажа передачи и служит для размещения смазки.

Системой

допусков

на

зубчатые передачи

устанавливается

гарантированный

боковой

зазор

j nmn наименьший предписанный боковой

зазор. Величина

гарантированного зазора определяется

вне зависимости от

степени точности колес и передачи.

Для удовлетворения требований различных отраслей промышленности, независимо от степени точности изготовления колес передачи, предусмотрено шесть видов сопряжений зубьев колес в передаче: и Н , определяющих различную величину j nmm(рис.5.11.19,6).

Виды сопряжений зубчатых колес в передаче в зависимости от степени точности по нормам плавности работы указаны в табл.5.11.1.

Вид сопряжении Степень точности по нормам

плавности работы

 

 

 

Таблица 5.11.1

 

А

В

С

D

Е

Н

3-12

3-11

3-9

3-8

3-7

3-7

Видам сопряжений // и Е соответствует вид допуска на боковой зазор h , а видам сопряжений D,C,B и А - виды допуска г/,си а соответственно.

Соответствие между видом сопряжения зубчатых колес в передаче и видом допуска на боковой зазор допускается изменять; при этом также могут быть использованы виды допусков х,у,= .

Устанавливаются шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемых в порядке убывания точности римскими цифрами от / до yj

Гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении обеспечивается при соблюдении предусмотренных классов отклонений межосевого расстояния:

Вид сопряжения

Я

Е

D

С

В

А

Вид допуска

h

h

d

с

Ь

а

Класс

точности

межосевого II

II

III

IV

V

VI

расстояния (±f a)

 

 

 

 

 

 

Для степеней точности

3-7

3-7

3-8

3-9

3-11

3-12

Допускается изменять соответствие между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния.

С увеличением в сопряжении гарантированного бокового зазора предусмотрен возрастающий по величине одноименно обозначаемый допуск (кроме сопряжения Е ) .

Иногда конструктор вынужден назначить другой, обычно более грубый класс. Гарантированный боковой зазор в этом случае уменьшится, а его численное значение указывают в условном обозначении зубчатой передачи:

Лп»=Лтт-°-ЦУ:|-|/.|).

где j nmin и

f a- стандартные значения гарантированного бокового зазора и

предельного

отклонения межосевого

расстояния

для данного вида

сопряжения;

/ а- отклонение межосевого

расстояния

для назначенного более

грубого класса.

Вследствие увеличения температуры при работе передачи размеры колес увеличиваются в большей степени, чем расстояние между их осями, поэтому боковой зазор уменьшается. Боковой зазор y„mi необходимый для компенсации температурных деформаций и размещения смазочного материала, определяется по формуле

Лтт = Г + 2aw(а,Дг" - a:Af?)sinа,

где V - толщина слоя смазочного материала между зубьями; a w - межосевое расстояние; а, и а, температурный коэффициент линейного расширения материала колес и корпуса; Д/" и Д/° - отклонение температуры колеса и корпуса от нормальной температуры (20°С); а - угол профиля исходного контура.

Боковой зазор обеспечивают за счет радиального смещения исходного контура рейки (зуборезного инструмента) от его номинального положения 1 (рис.5.11.20) в тело колеса. Под номинальным положением исходного контура понимается положение исходного контура на зубчатом колесе, лишенном погрешностей, при котором расстояние от рабочей оси вращения до делительной прямой равно:

где х тп - номинальное смещение исходного контура, не предусматривающее

бокового зазора.

Дополнительное смещение исходного контура Ehr- дополнительное смещение исходного контура от его номинального положения в тело зубчатого колеса, осуществляемое с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора (рис. 5.11.20).

Наименьшую величину дополни re. и мое смещение исходного контура

назначают в зависимости от степени томи*

: п по нормам плавности и от вида

сопряжения и обозначают: для зубчатого к

юса с внешними зубьями - £/Л, для

зубчатого колеса с внутренними зубьями

ь£/Л.. Допуск на дополнительное

смещение исходного контура Тц установлен в зависимости от допуска на радиальное биение £г, вида сопряжения.причем Т„ > FrTn >Fr.

Рис. 5.11.20 (1 - номинальное положение исходного контура; 2 - действительное положение исходного контура).

в длины мали

■■угм для зубчатого колеса с внешними зубьями

t для зубчатого колеса с внутренними зубьями

* Длина

мали

Показателями бокового зазора явл: гея: наименьшее дополнительное смещение исходного контура Е11с{Е1П) иди наименьшее задаваемое отклонение

средней длины

общей

нормали

 

 

 

)

(рис.5.11.21),

или

наименьшее

отклонение зуба по постоянной хорде

 

нормальном

сечении

£rj,

или

отклонение

измерительного межосевого

р.

стояния £ <f,£..

(рис.5.11.22),

или

наименьшее

отклонение

общей

нормали

ерхнее

 

Их

назначают в

зависимости

от

вида

сопряжения и

с т е п е н и

точности по

нормам плавности

работы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для передач с

нерегулируемым

р > положением

осей

предельные

отклонения

межосевого

расстояния

± /

 

с

регулируемым

наименьший

боковой зазор / (|11|.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя длина общей нормали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,|/

('»'!+11

 

»0

 

 

 

 

где

действительные длины i»6i й нормали; - число зубьев.

 

 

+Ea»s

r

^

 

Рис. 5.11.22

 

Стандартом установлены допуски на

дополнительное смещение

исходного контура Ти , допуск на среднюю длину общей нормали TWmи допуск на толщину зуба тс, а также предельные отклонения межосевого расстояния: нижнее - Е ц.. и верхнее Еа.%.

Связь смещения исходного контура с боковым зазором и уменьшением толщины зуба Еп можно определить из треугольников abc и deb (рис.5.11.20):

Л= 1Em sine; Е„ = 2Elhtga.

Общий боковой зазор должен состоять из гарантированного зазора j linm и зазора Kj, компенсирующего погрешность изготовления зубчатых колес и монтажа передачи, уменьшающих боковой зазор, т.е.

j„«m + K j = 2(£//,i +£',h:)sma.

Необходимое смещение исходного контура обоих зубчатых колесах равно

Из этой формулы следует, что различную величину бокового зазора в зависимости от вида сопряжения зубьев можно получить путем соответствующего смещения исходного контура.

Величина предназначена для компенсации погрешностей

изготовления зубчатых колес монтажа передач: межосевого расстояния f art

шага зацепления f pbr на обоих колесах, направление зубьев на обоих

колесах, отклонения от параллельности осей f xr и перекоса f yr осей и может бить определена по формуле

к , = p L sinя)3+2/Д +2 F) +(Л Sinа )2 +(/;. cos a f

Максимальное значение бокового зазора между зубьями в передачи стандартом не ограничивается. Его значение можно определить из решения сборочной размерной цепи, составляющими звеньями которой являются межосевое расстояние и смещение исходных контуров при нарезании обоих колес и др. При этом максимальный зазор не должен превышать значения, получаемого при наиболее неблагоприятном сочетании отклонений составляющих звеньев, т.е

Лмпах < /„m in + 2 17 ’ //, + Г H: + 2 Л К 1П « *

5.11.7 Обозначение точности колес и передач.

Точность изготовления зубчатых колес и передач задаемся степенью

точности, а требования к боковому зазору

видом сопряжения

по нормам

бокового зазора.

 

 

 

Пример условного обозначения точности

цилиндрической

передачи со

степенью точности 7 по всем трем нормам,

с

видом сопряжения зубчатых

колес С и соответствием между видом сопряжения п видом допуска Набоковой зазор (вид допуска на боковой зазор -с ), а также между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния:

1 -С ГОСТ 1643- 81.

При комбинировании норм разных степеней точности изменении соответствия между видом сопряжения и видом допуска па боковой зазор, но при сохранении соответствия между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния, точность зубчатых колес п передач обозначается последовательным написанием трех цифр и двух букв.

Первая цифра обозначает степень по нормам кинсматическ >й точности, вторая - степень по нормам плавности работы, третья по нормам контакта зубьев, первая из букв - вид сопряжения, а вторая вид допуска на боковой зазор.

Цифры между собой и от сли тно пишущихся букв разделяю ся тире.

Пример

\словного

обозначения

точности

цилиндрической

передачи со

степенью

S по нормам кинематической точности, со степенью

по нормам

плавности, со степенью 6

по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения В,

видом допуска на боковой

зазор а

и соответствием между видом сопряжения

и классом отклонений межоесвого расстоянии:

 

 

 

8 -7 - 6 -

Вп ГОСТ 1643- 81.

 

 

 

 

 

Примечание. В случаях, когда па одну из норм

задамся езепень томности, взамен

соответствующей

цифры

указывается

бука;

N

Например,

7 - N - 8 -

Ва ГОСТ 1643- 81.

 

 

 

 

 

При выборе более грубого класса отклонений

межосевоп

расстояния,

чем предусмотрено для данного вида сопряжения, в условном обозначении точности цилиндрической передачи указываемся приняты1, класс и

рассчитанный

по

формуле

/„mm= j„

-0.бк(/‘|-|/;,|),

уменьшенный

гарантированный

боковой зазор. Здесь

/

и

/

табличные значения

гарантированного

бокового

зазора

и

предельною

отклонении

межосевого

расстояния для

данного

вида

сопряжения;

 

/ 1пи.п-

рассчитанный

гарантированный боковой за юр; f\r

отклонение

межоесвого

ра стояния для

более

грубого класса.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример условного обозначении точности цилиндрической передачи со

степенью точности 7

по всем нормам, с видим сопряжения зубчаиях колес С,

видом

допуска

на

боковой

зазор

а

п

ыесом

отклонений

межосевого

расстояния V (при межосевом

расстоянии передачи л„, =450 MM>jnmin=128

м км ):

 

1 - C a / V - т ГОСТ 1 6 4

3 - 8 1 .

Примечание: При принятии более точного класса отклонений межосевого расстояния наименьший боковой зазор в передаче будет больше бокового зазора, указанного в табл. 13 ГОСТ 1643. Его величина, рассчитанная по той же формуле, может не указываться в условном обозначении точности передач.

5.11.8 Выбор степеней точности

 

Известны три метода выбора степеней точности: расчетный

когда для

отдельных норм точности их назначают на основе расчета(например, на основе кинематического расчета погрешностей всей передачи и допустимого угла рассогласования можно найти необходимую степень по нормам кинематической точности; из расчета динамики передачи - степень точности

по нормам

плавности;

расчет

на

прочность

степень точности по нормам

контакта);

опытный

когда

их

выбирают

для проектируемых передач,

руководствуясь опытом эксплуатации зубчатых передач аналогичного назначения (обязательно используется принцип комбинирования норм точности). При комбинировании нужно учитывать, что нормы плавности работы колес и передачи могут быть не более чем на две степени грубее норм кинематической точности; нормы контакта зубьев можно назначать точнее

норм плавности колес

и передач, а также и на одну степень грубее норм

плавности; табличный

когда их подбирают по таблицам, содержащим

рекомендации по применению отдельных степеней точности.

В табл.5.11.2 приведены обобщенные рекомендации по применению степеней точности для передач различных машин. Рекомендации являются ориентировочными и могут быть откорректированы на основе обобщения опыта изготовления передач в данной отрасли, а в табл.5.11.3 -диапазоны колебания степеней точности зубчатых колес в различных машинах. При выборе степени точности зубчатых колес и передач по табл. 5.11.2 необходимо учитывают назначение и условия работы передачи, метод нарезания зубьев, окружную скорость зубчатых колес, характер и величину нагрузок, требования к точности и плавности их вращения и другие эксплуатационные характеристики. Например, при окружной скорости прямозубых колес, равной

15 м /с , применяют 6-ю степень точности, а при 20 м /с - 5-ю степень точности.

Степ

Метод нарезания

ень

зубчатого колеса п

точи

вид окончательной

ости

обработки

Способом обката на прецизионных станках с малой

R a ( R z

),мкм

R a -

0 . 6 3

Таблица 5.11.2

 

Окружные

Условия работы

скорости, м/с

прям

непрям

 

озубы

 

е

озубые

Зубчатые колеса, предназначенные

 

Св.20 Св.40

для прецизионных делительных

 

 

механизмов1,работающие па высоких

 

 

5

циклической

 

;коростях. требующие высокой

 

 

 

эшибкон. Тщательное

 

тлавпостп и 6L шумпостн": зубчатые

 

 

 

шлифование Для

 

<олееа препп

 

иных делительных

 

 

 

больших зубчатых

 

механизмов..

 

окоскорост пых

 

 

 

колес - фрезерование

 

гурбинных передач; измерительные

 

 

 

прецизионными и

 

зубчатые ко;

 

для колес 8 н 9

 

 

 

червячными фрезами

 

степеней точт

 

ш

 

 

 

и притирка или

 

 

 

 

 

 

 

 

шевингование

 

 

 

 

 

 

 

 

Способом обката.

R . -

Зубчатые к о л е ,

 

предназначенные

до 15

до 30

 

Тщательное

0.63

для плавной работы на высоких

 

 

6

шлифование

 

скоростях, требующие наиболее

 

 

 

 

высокого КПД и бесшумности2,

 

 

 

 

 

зубчатые колеса делительных

 

 

 

 

 

механизмов"

 

обо ответственные

 

 

 

 

 

зубчатые ко.кч

 

особо точные

 

 

 

Способ обкатки на

 

передачи и:

ч..ройство с отсчетом

до 10

до 15

 

R a -

Зубчатые ко:

 

л. работающие при

 

точных станках.

1.25

повышенных

чтростях и умеренных

 

 

7

Точным

 

мощностях или наоборот2; зубчатые

 

 

инструмен т. ; для

 

колеса по;

 

металлорежущих

 

 

 

сырых зубчатых колее

 

станках, г; требуется

 

 

 

рекомепдус i ея, а для

 

согласованно^

 

движений1, зубчатые

 

 

 

закаленных

 

колеса скорое i пых редукторов,

 

 

 

обязательна отделка

 

зубчатые колеса авиа- и автостроения,

 

 

 

(шлифование,

 

передачи па устройства с отсчетом и

 

 

 

шевингование,

 

скоростные передачи с непрямыми

 

 

 

притирка,

 

зубами

 

 

 

 

 

 

хонингование)

 

 

 

 

 

 

 

 

Способом обкатки

R z - 2 0

Зубчатые к о л е

 

i общего

до 6

до 10

 

или методом деления

 

машипост роет

 

не требующие

 

 

8

инструментом,

 

особой точное 1

зубчатые колеса

 

 

 

профилированным в

 

станков, не в х о

 

online в делительные

 

 

 

соответствии с

 

цепи; iicoTHCTci в.спные зубчатые

 

 

 

действительным

 

колеса, зубчатые колеса нормальных

 

 

 

числом зубьев колеса.

 

редукторов

 

 

 

 

 

 

Зубья не шлифуются,

 

 

 

 

 

 

 

 

при надобности

 

 

 

 

 

 

 

 

отделываю i ея или

 

 

 

 

 

 

 

 

притираются

Rz-40 Зубчатые к о л е е

предназначенные

до 2

 

9

Любым способом.

до4'

Специальные

 

для грубой рапа, к которым не

 

 

 

отделочные операцииi

предъявляю гея

i ребованпя

 

 

 

не требуются

 

нормальной т ом мости; пспагружспиьи

 

 

 

 

передачи ( в ь п в

шейные исходя из

 

 

 

 

1

конструктивны

еображеi и i й

 

 

 

.

|

болыппмп.

 

 

ледует)

 

 

1Степень точноеI ч по нормам плавности работ кет быть па одну грубее

1Степень точное I и по нормам кинематической тчностп может быть на одну грубее, если передача нс многопоточная