11.4. Показатели контакта зубьев цилиндрических зубчатых колес

Надежность работы зубчатых передач повышается при увеличении полноты контакта сопряженных боковых поверхностей. При этом достаточно равномерно распределяются контактные напряжения на возросшей несущей площади поверхности контакта, создаются условия для равномерного смазывания зацепления, повышается износостойкость зубьев.

Показатели контакта отражают точность прилегания поверхностей зубьев сопряженных колес в передаче.

Для задания норм контакта зубьев можно воспользоваться одним из семи способов указанных в табл. 70.

Таблица 70

Нормы контакта зубьев

№	Нормируемые показатели, комплексы	Обозначение			Степени точности
		Показатель		Допуск
Косозубые и прямозубые зубчатые колеса
1	Погрешность направления зуба	Fr	F		3 – 12
2	Суммарная погрешность контактной линии	Fkr	Fk		3 – 12
Косозубые зубчатые колеса с , большим или равным указанному в табл. 71
3	Продольное отклонение осевых шагов по нормали и суммарная погрешность контактной линии	FРxnr Fkr	FРxn Fk		3 – 9
4	Продольное отклонение осевых шагов по нормали и отклонение шага зацепления	FРxnr fpbr	fpb ff		3 – 9
Зубчатые передачи
5	Непараллельность осей и прекос осей зубчатых колес	fхr fуr	fх fу		3 – 12
6	Суммарное пятно контакта				3 – 11
7	Мгновенное пятно контакта				3 – 11

Показатели контакта зубьев косозубых колес установлены в зависимости от граничных значений номинального коэффициента осевого перекрытия _, значения которых приведены в табл. 71.

Таблица 71

Значения коэффициента _

Степень точности по нормам контакта	3	4	5	6	7	8
Граничные значения номинального коэффициента осевого перекрытия 	1,25	1,25	1,5	2,0	2,5	3,0

Суммарное пятно контакта – это часть активной боковой поверхности зуба колеса, на которой располагаются следы прилегания зубьев парного колеса в собранной передаче после вращения под нагрузкой, устанавливаемой конструктором. Пятно контакта определяется относительными размерами в процентах: по длине зуба [(a – c)/b]100 %; по высоте зуба (h_m/h_p)100 % (рис. 149). Суммарное пятно контакта является наиболее полным показателем, характеризующим норму контакта зубьев.

Мгновенное пятно контакта – часть активной боковой поверхности зуба колеса передачи, на которой располагаются следы его прилегания к зубьям шестерни, покрытых красителем, после поворота колеса собранной передачи на полный оборот при легком торможении, обеспечивающем непрерывное контактирование зубьев обоих зубчатых колес.

Погрешность направления зуба F_r – это расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцовом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба.

Под действительной делительной линией зуба понимают линию пересечения действительной боковой поверхности зуба колеса делительным цилиндром, ось которого совпадает с рабочей осью. Допуск на направление зуба F_ увеличивается с увеличением ширины колеса или длины контактной линии.

На рис. 150 цифрами обозначены: 1 – действительная делительная линия зуба; 2 – номинальные делительные линии зуба; 3 – ширина зубчатого венца; 4 – рабочая ось зубчатого колеса.

Рис. 150. Погрешность направления зуба

Суммарная погрешность контактной линии F_kr – это расстояние по нормали между двумя ближайшими номинальными контактными линиями, условно наложенными на плоскость (поверхность) между которыми размещается действительная контактная линия. Под контактной линией понимают линию пересечения поверхности зуба поверхностью зацепления.

Рис. 151. Суммарная погрешность контактной линии.

На рис. 150 цифрами обозначены: 1 – направление рабочей оси вращения колеса; 2 – номинальные контактные линии; 3 – действительная контактная линия; 4 – граница активной поверхности зуба.

Отклонение осевых шагов по нормали F_Pxnr – это разность между действительным осевым расстоянием зубьев и суммой соответствующего числа номинальных осевых шагов умноженную на синус угла наклона делительной линии зуба . Осевым шагом называется расстояние между одноименными профилями зубьев косозубого колеса по прямой, параллельной оси колеса (рис. 152).

Рис. 152. Отклонение осевых шагов по нормали

Отклонение от параллельности осей f_хr. Равное отклонению от параллельности проекций рабочих осей зубчатых колес в передаче на плоскость, в которой лежит первая ось и точка второй оси, находящаяся также в средней плоскости передачи. Средняя торцовая плоскость проходит через середину рабочей ширины зубчатого венца. Это отклонение ограничивается допуском f_х.

Перекос осей f_уr. Равный отклонению от параллельности проекций рабочих осей зубчатых колес в передаче на плоскость, параллельную первой оси и перпендикулярную плоскости, в которой лежит эта ось и точка пересечения второй оси со средней плоскостью передачи. Допуск этой погрешности f_у.

Отклонение межосевого расстояния f_а. Равное разности между действительным и номинальным межосевыми расстояниями в средней торцевой плоскости передачи. Эта погрешность ограничена предельными отклонениями: верхним + f_а и нижним - f_а.

Последние три погрешности характеризуют точность монтажа передачи.