2.2. Допуски формы и расположения поверхностей

Рабочей осью зубчатого колеса на рис. П.2 является ось посадочного отверстия55H7. Буквой А на чертеже обозначена поверхность посадочного отверстия, которая является базой для оценки точности расположения поверхностей колеса.

2.2.1. Цилиндричность базового отверстия. Допуск цилиндричности (предельное отклонение от цилиндричности) Т_базового отверстия А принимают равным 0,5t_a, гдеt_a – допуск диаметра отверстия. Допуск ограничивает неравномерность контактных давлений по посадочной поверхности базового отверстия А.

Пример.На чертеже (рис. П.2) указан диаметр базового отверстия55H7^(+0,030). Допуск диаметра отверстияt_a= 0,030 мм, тогда допуск цилиндричности базового отверстия Т_0,5t_a= 0,50,030 = 0,015 мм. На чертеже проставлено.

2.2.2. Радиальное биение внешней поверхности колеса является суммарной погрешностью формы и расположения. Биение внешней поверхности колеса вследствие погрешности формы влияет незначительно только на высоту зуба, а биение, вызванное погрешностью расположения, вызывает неуравновешенность из-за смещения центра масс колеса. Величину радиального биения можно ограничить допуском на радиальное биение F_daнаружного цилиндра заготовки колеса, который рассчитывается в зависимости от варианта использования наружного цилиндра в качестве базы. Для наиболее часто применяемого варианта, когда внешняя поверхность используется для выверки установки зубчатого колеса на металлорежущем станке, но рекомендации в табл. 5.26 [2]F_da = 0,6F_z, гдеF_z– допуск на радиальное биение зубчатого венца.

Пример.На чертеже (рис. П.2) изображено зубчатое колесо с модулемm = 3, делительным диаметромd= 200 мм и диаметром вершин зубьевd_a = 206 мм, изготовленное по 8-й степени кинематической точности. Тогда по табл. 2.2 (см. стр. 15) назначается допускF_z= 63 мкм = 0,063 мм, рассчитывается величина радиального биения внешней поверхности колесаF_da = 0,60,063 = 0,0378 мм. Не чертеже после округления допуска проставлено.

2.2.3. Перпендикулярность торца ступицы (для колес с отношением длины ступицы к диаметру посадочной поверхности l/d0,7). Допуск перпендикулярности Т_задают для создания точной базы для подшипников, а также для ограничения перекоса колец и искажения ориентации дорожек качения внутренних колец подшипников, упирающихся в данный торец ступицы. Величину допуска перпендикулярности торца ступицы назначают по табл. 22.8 [3] в зависимости от размера диаметра ступицы и степени точности допуска, определяемого типом базируемого подшипника качения: для шариковых – 8, для роликовых – 7.

Пример.На чертеже (рис. П.2) в торец ступицы колеса, полагают, упирается шариковый радиальный подшипник. Длина ступицы колесаl= 72 мм, диаметр посадочного отверстияd = 55 мм, т.е.l/d= 72/55 = 1,30,7. По табл. 22.8 [3] определяют допуск перпендикулярности для диаметра ступицы колесаd_ст= 85 мм Т_= 30 мкм. На чертеже проставлено.

2.2.4. Параллельность торцов ступицы указывают на чертежах узких зубчатых колес с отношением l/d< 0,7. Допуск параллельности Т_//задают по тем же соображениям, как и допуск перпендикулярности Т_в п. 2.2.3. Величину допуска параллельности назначают по табл. 22.8 [3], но для более высокой степени точности допуска при базировании подшипников, т.е. для шариковых – 7, для роликовых – 6.

Если у колеса нет выточки и, следовательно, не обозначена ступица и нет размера d_ст, допуск параллельности относят к условному диаметруd= (1,5…2)d. Тогда на чертеже в условном обозначении допуска параллельности приводят дополнительно диаметр измерения. Например, для рассмотренного в п. 2.2.3 случая иd  1,5d = 1,555 = 82,5 мм, округленного до нормального линейного размераd= 85 мм (по ГОСТ 6636-69), необходимо на чертеже проставить.

2.2.5. Торцовое биение базового торца зубчатого венца колеса. Допуск торцового биения Т_задают для обеспечения норм контакта зубьев передачи. Его значение можно принять по табл.5.27 [2] в зависимости от степени точности передачи по нормам контакта и ширины зубчатого венца, при делительном диаметре колесаd= 100 мм.

Пример.На чертеже (рис. П.2) для зубчатого венца шириной 40 мм 8-й степени точности допуск торцового биенияF_t, отнесенного к диаметруd= 100 мм, по табл. 5.27 [2] равен 0,04 мм. Тогда допуск на торцовое биение зубчатого венца колеса равен Т_=F_td_a/d= 0,04206/100 = 0,082 мм, гдеd_a– диаметр поверхности вершин зубьев. После округления на чертеже проставлено.

Вместо биения базового торца обода можно задавать допуск параллельности Т_//базового торца зубчатого венца базовому торцу ступицы. Значение допуска Т_//на диаметреd_стпринимают в соответствии с п. 2.2.4.

2.2.6. Параллельность и симметричность расположения шпоночного паза ступицы. Допуск параллельности Т_//и симметричности Т_назначают для обеспечения более равномерного контакта рабочих поверхностей шпоночного паза ступицы и шпонки. Принимают Т_//= 0,5t_ши Т_= 2t_ш,t_ш– допуск ширины шпоночного паза.

Пример.На чертеже (рис. П.2) показан шпоночный паз ступицы колеса 16Js9(0,021). Допуск ширины пазаt_ш= 0,042 мм. Допуск параллельности шпоночного пазаT_//= 0,5t_ш= 0,50,042 = 0,021 мм. Допуск симметричности шпоночного паза Т_= 2t_ш= 20,042 = 0,084 мм. После округления на чертеже зубчатого колеса проставленои.

2.2.7. Таблица параметров зубчатого венца. Таблицу параметров помещают в правом верхнем углу поля чертежа в соответствии с рис. 2.1, а.

Если зубчатое колесо имеет два и более венца одного вида, то значения параметров указывают для каждого венца в отдельных графах, обозначив венец ко­леса и соответствующую ему графу прописной буквой русского алфавита (см. рис. 2.1, б). При наличии двух и более венцов разного вида (например, цилиндрический и конический), для каждого венца выполняют отдельную таблицу, которые помещают рядом или одну под другой. Венцы также обозначают прописными буквами русского алфавита. Неиспользуемые строки таблицы параметров исключают или ставят прочерк.

Таблица состоит из трех частей, разделенных сплошными основными линиями. В первой части таблицы (основные данные) должны быть приведены: модуль m, мм; число зубьевZ; для косозубых колес угол наклона линии зубаи надписи «правое» или «левое», указывающие направление линии зуба, для шевронных колес – «шевронное»; нормальный исходный контур со ссылкой на ГОСТ 13755-81; коэффициент смещения Х; степень точности по нормам кинематической точности, плавности работы и контакту зубьев, а также выбранный вид сопряжения (и при необходимости – вид допуска бокового зазора) в соответствии с ГОСТ 1643-81.

Рис. 2.1

Пример.На чертеже (рис. П.2) проставлено 8–В ГОСТ1643-81. это означает 8-ю степень точности по всем трем нормам точности и вид сопряжения В.

Во второй части таблицы (данные контроля) должны быть указаны размеры и отклонения для контроля взаимного положения разноименных профилей зубьев по одному из следующих вариантов:

1. постоянная хорда зуба и высота до постоянной хорды;

2. длина общей нормали W;

3. толщина по хорде зуба и высота до хорды;

4. торцовый размер по роликам (шарикам) Mи диаметр ролика (шарика)D.

Наиболее часто для контроля используют вариант 1 или 2.

Величину постоянной хорды рассчитывают из соотношения

,

где m – модуль, мм;  – угол профиля исходного контура по ГОСТ 13755–81  = 20⁰; x – коэффициент смещения.

Высота от вершины зуба колеса до постоянной хорды

,

здесь d_a – диаметр окружности вершин зубьев, мм; d – диаметр делительной окружности, мм.

Поле допуска на измерительный размер зубчатого колеса всегда направлено в тело зуба (для обеспечения гарантированного бокового зазора в зубчатой передаче), поэтому предельные отклонения измерительного размера (верхнее и нижнее) всегда имеют отрицательные значения.

Расчет значений предельных отклонений размера постоянной хорды выполняют в такой последовательности:

– назначают (или принимают по чертежу зубчатого колеса) поле допуска диаметра вершин зубьев Ad_a (см. табл. 2.1);

– по табл. 2.2 определяют допуск на радиальное биение зубчатого венца F_r;

– по табл. 2.3 определяют наименьшее (верхнее) отклонение толщины зуба А_се ;

– по табл. 2.4 определяют допуск на толщину зуба Т_с ;

– затем рассчитывают наибольшее (нижнее) отклонение толщины зуба (А_се + Т_с);

– в контрольном комплексе таблицы параметров зубчатого колеса записывают значение размера толщины постоянной хорды

Длину общей нормали для цилиндрических колес с внешними зубьями рассчитывают, используя табл. 5.30 [2] или формулу

,

где m – модуль, мм; z_w – число зубьев в длине общей нормали, обычно ;z – число зубьев контролируемого колеса; inv a – эвольвентный угол, соответствующий углу профиля a, для прямозубых колес inv a = tg a – a, для косозубых – inv a _t = tg a _t – a_t. Здесь a_t – торцовой угол профиля исходного контура.