11.6. Условное обозначение требований к точности

Точность изготовления зубчатых колес и передач задают степенью точности, а требования к боковому зазору – видом сопряжения по нормам бокового зазора. Обозначение точности в обязательном порядке указывается на чертеже в рамке в правом верхнем углу.

Пример условного обозначения: 7-С ГОСТ 1643-81 – цилиндрическая передача со степенью точности 7 по всем трем нормам, с видом сопряжения зубчатых колес С и соответствием между видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор, а также между видом сопряжения и классом межосевого расстояния. Если нормы точности различаются по группам, то вначале указывают нормы кинематической точности, потом нормы плавности работы и нормы контакта зубьев. Если вид сопряжения, допуск на боковой зазор и класс межосевого расстояния не соответствуют, друг другу они указываются отдельно. Пример: 8-7-6-Са/V-128 – цилиндрическая передача со степенью точности 8 по нормам кинематической точности, со степенью точности 7 по нормам плавности работы, со степенью точности 6 по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения С, видом допуска на боковой зазор а и более грубым классом отклонения межосевого расстояния V, 128 – минимальный боковой зазор j_min. В случае несовпадения нормы сопряжения и класса межосевого расстояния j^/_min указывается обязательно. Он рассчитывается j^/_min = j_min – 0,68(f^/_a - f_a), где отклонение f^/_a межосевого расстояния для более грубого класса, гарантируемый боковой зазор j_min и предельное отклонение f_a межосевого расстояния для данного вида сопряжения. Если межосевое расстояние а_W = 450 мм, то j^/_min = 155 – 0,68(120- 80) = 128 мкм.

На чертеже зубчатого колеса обязательно приводится таблица (рис. 155) в которой указываются:

– модуль зубчатого колеса m;

– число зубьев z;

– угол наклона линии зуба, для цилиндрических косозубых колес ;

– нормальный исходный контур; для цилиндрических колес ГОСТ 13755-81;

– коэффициент смещения х; степень точности, для цилиндрических колес по ГОСТ 1643-81.

Во второй части таблицы может быть указан контрольный комплекс, то есть те параметры, которые обязательно должны быть проконтролированы при изготовлении данного зубчатого колеса. Если колесо нарезано со смещением наличие контрольного комплекса обязательно, если колесо нарезано без смещения, контрольный комплекс рекомендуется не назначать.

В третьей части таблицы указываются справочные данные, например делительный диаметр, шаг зацепления и т. п.

Части таблицы разделяются основной линией.

Рис. 156. Таблица с параметрами зубчатого колеса

На чертеже зубчатого колеса указываются также, габаритные размеры и все необходимые размеры, требования к форме, взаимному расположению, шероховатости поверхности и другие сведения необходимые при изготовлении зубчатого колеса. Пример чертежа зубчатого колеса приведен на рис. 157.

Рис. 157. Чертеж зубчатого колеса

11.7. Зубчатые конические и гипоидные передачи

Стандарты на конические и гипоидные передачи (ГОСТ 1758-81), а также на цилиндрические червячные передачи (ГОСТ 3675-81) построены по тем же принципам, что и на цилиндрические зубчатые передачи. Однако имеют и некоторые специфические особенности, свойственные этим видам передач.

ГОСТ 1758-81 распространяется на конические и гипоидные передачи с прямыми, тангенциальными и криволинейными зубьями. На этот вид передач из 12 степеней точности оставлены резервными 1, 2 и 3 степени.

Допуски и предельные отклонения кинематической точности и плавности в таблицах стандарта приводятся в зависимости от среднего нормального модуля m_n и среднего делительного диаметра d, а по нормам контакта и бокового зазора соответственно от среднего нормального модуля m_n и среднего конусного расстояния R (рис. 158). Исключение составляет допуск на колебание бокового зазора в передаче и паре F_vj, который принимается для диаметра, равного полусумме средних делительных диаметров шестерни и колеса.

Нормальным модулем называется линейная величина в  раз меньшая нормального шага зубьев колеса. На рабочем чертеже конического колеса или шестерни в числе исходных данных принято указывать не средний нормальный модуль m_n, а внешний окружной модуль m_e, назначаемый по стандарту.

Средний нормальный модуль m_n может быть рассчитан по формуле:

,

где R – среднее конусное расстояние; R_e – внешнее конусное расстояние (R = R_e – 0,5b; R_e = 0,5m_ez_C); b - ширина зубчатого венца; z_C – число зубьев плоского колеса.

Для межосевого угла равного 90 , гдеz₁ – число зубьев шестерни, z₂ – число зубьев колеса.

Рис. 158. Коническое зубчатое колесо

В отличие от ранее рассмотренных стандартов на цилиндрические зубчатые передачи стандартом на конические передачи дополнительно установлены требования на скомплектованные зубчатые пары (шестерня и колесо). Показатели плавности работы для степеней точности 4 – 8 установлены в зависимости не только от степени точности, но и граничных значений номинального коэффициента осевого перекрытия, которые приводятся в стандарте.

Нормы кинематической точности конических и гипоидных передач, зубчатых пар и колес могут быть оценены по одному из 10 вариантов приведенных в табл. 73.

Таблица 73

Показатели кинематической точности конических зубчатых колес

№	Нормируемые показатели точности	Показатели	Степени точности
Зубчатые колеса
1	Наибольшая кинематическая погрешность зубчатого колеса		4 - 8
2	Накопленная погрешность шага и накопленная погрешность К шагов	Fpr Fpkr	4 - 6
3	Накопленная погрешность шага	Fpr	7, 8
4	Погрешность обката и радиальное биение зубчатого венца	Fcr Frr	4 - 8
5	Биение зубчатого венца	Frr	9 - 12
Зубчатые пары
6	Колебание измерительного межосевого угла за полный цикл		9 - 12
7	Колебание измерительного межосевого угла за полный цикл и погрешность обката	Fоr	9 - 12
Зубчатые передачи
8	Наибольшая кинематическая погрешность передачи		4 - 8
9	Колебание бокового зазора в передаче и погрешность обката	Fvjr Fоr	5 - 8
10	Колебание бокового зазора в передаче	Fvjr	9 - 12

Для конических и гипоидных колес введены ряд специфических показателей точности.

Колебание измерительного межосевого угла пары за полный цикл – разность наибольшего и наименьшего измерительных межосевых углов при бесзазорном их зацеплении. Определяется в линейных величинах на среднем конусном расстоянии (рис. 159). Эта погрешность ограничивается допуском: за полный цикли за один оборот зубчатого колеса.

Допуск на колебание измерительного межосевого угла пары за полный цикл обозначается .

Рис. 159. Схема измерения

Колебание бокового зазора в передаче F_vjr – разность между наибольшим и наименьшим боковыми зазорами в передаче за полный цикл изменения относительного положения зубчатых колес. Этот параметр ограничивается допуском F_vj.

Показатели норм плавности работы конических и гипоидных зубчатых колес и передач, также как и у цилиндрических колес, характеризуют погрешности, многократно проявляющиеся в пределах одного оборота. Нормы плавности для конических и гипоидных зубчатых колес, передач и зубчатых пар могут быть заданы одним из способов, приведенных в табл. 71.

Как и для цилиндрических зубчатых передач, для выбора показателей или комплексов показателей плавности конических зубчатых передач введены граничные значения _ГР – коэффициента осевого перекрытия (табл. 72).

Таблица 74

Показатели плавности работы конических зубчатых колес

№	Нормируемые показатели точности	Показатели или комплексы	Степени точности
Зубчатые колеса с   ГР
1	Циклическая погрешность зубчатого колеса	fzkr	4 – 8
2	Отклонение шага и погрешность обката зубцовой частоты	fptr fcr	4 – 8
3	Отклонение шага	fptr	9 – 12
Зубчатая пара с любым 
4	Колебание измерительного межосевого угла на одном зубе		9 – 12
Зубчатые передачи с   ГР
5	Циклическая погрешность передачи и осевое смещение зубчатого венца	fzkor fAMr	4 – 8
6	Осевое смещение зубчатого венца	fAMr	9 – 12
Зубчатые передачи с  < ГР
7	Циклическая погрешность зубцовой частоты в передаче и осевое смещение зубчатого венца	fzzor fAMr	4 – 8
8	Осевое смещение зубчатого венца	fAMr	9 – 12

Таблица 75

Значения граничного коэффициента осевого перекрытия

Показатель осевого перекрытия зубьев	Степень точности по нормам контакта
	4	5	6	7	8
ГР	1,35	1,35	1,55	1,55	2

Циклическая погрешность зубчатого f_zkr колеса и циклическая погрешность f_zkor передачи используются в случае, когда коэффициент осевого перекрытия _р не менее приведенного ниже: для степени точности 4 и 5 не менее 1,35; для степени точности 6 и 7 не менее 1,55; для степени точности 8 не менее 2.

Осевое смещение зубчатого венца f_AMr (рис. 160) оценивается величиной смещения зубчатого венца вдоль его оси при монтаже.

В качестве норм контакта зубьев для конических зубчатых колес в стандарте установлены: предельные отклонения межосевого расстояния f_а и предельные отклонения относительных размеров суммарного пятна контакта по длине F_Se и по высоте F_Sh. В зубчатых передачах отклонение межосевого расстояния f_аr представляет из себя разность между действительным и номинальным межосевым расстояниями передачи. Поскольку в конических передачах межосевое расстояние равно нулю, предельные отклонения межосевого расстояния f_аr фактически ограничивают величину отклонения от пересечения осей.

Рис. 160. Осевое смещение зубчатого венца

Показатели контакта зубьев у конических и гипоидных передач характеризуют полноту прилегания зубьев колес в передаче.

Комплексным показателем полноты контакта зубьев в конической зубчатой передаче по аналогии с цилиндрической зубчатой передачей является суммарное пятно контакта.

Относительные размеры суммарного пятна контакта определяются по следам прилегания зубчатых колес на боковой поверхности зуба в процентах.

Для зубчатых передач с модулем т > 1 мм (ГОСТ 1758-81) правила определения суммарного пятна контакта, место его расположения на сопряженных поверхностях зубьев и его относительные размеры назначаются конструктором в зависимости от ее служебного назначения, геометрических особенностей рабочих поверхностей зубьев, степени нагруженности и жесткости.

Если зубчатые колеса имеют продольную модификацию зубьев, то для уменьшения контактного давления не допускается выход суммарного пятна контакта и кромки зуба у внутреннего или внешнего торцев.

Если зубчатые колеса имеют профильную модификацию, то для уменьшения контактного давления не допускается выход суммарного пятна контакта по высоте.

Если не указаны специальные требования по нагрузке (торможению) зубчатой передачи, пятно контакта устанавливают при легком торможении, обеспечивающем непрерывный контакт зубьев сопряженных зубчатых колес.

Зона касания и ее расположение на поверхности зуба устанавливаются в зависимости от требований к данной передаче или согласно справочному приложению 2 (ГОСТ 1758-81).

Также как и в цилиндрических зубчатых передачах, элементным показателем полноты контакта зубьев в передаче является отклонение межосевого расстояния f_ar ограниченное предельными отклонениями ± f_a.

Специфическими элементными показателями полноты контакта зубьев в конической передаче являются следующие.

Отклонения относительных размеров суммарного пятна контакта (в зубчатой передаче): по длине F_slr и по высоте зуба F_shr (для модифицированных зубьев), равное алгебраической разности между действительными и номинальными относительными размерами суммарного пятна контакта, ограниченные предельными отклонениями: по длине ± F_slr, по высоте ± F_sh.

ч 2. Отклонение относительных размеров суммарной зоны касания в паре: по длине F¢_slr и высоте F¢_shr ограниченные предельными отклонениями: по длине ± F¢_sl и по высоте ± F¢_sh.

Суммарной зоной касания является суммарное пятно контакта, полученное при легком торможении ведомого зубчатого колеса пары, обеспечивающим непрерывный контакт сопряженных зубьев на контрольно-обкатном станке. Параметры или комплексы параметров, нормирующих плавность работы конических зубчатых передач сведены в табл. 76

Таблица 76

Показатели кинематической точности конических зубчатых колес

№	Нормируемые показатели точности	Показатели	Степени точности
Зубчатые передачи
1	Суммарное пятно контакта по длине и ширине зубьев	-	4 - 12
2	Отклонение относительных размеров суммарного пятна контакта по длине и по высоте зуба	Fslr Fshr	4 - 12
3	Отклонение межосевого расстояния	far	4 - 12
Зубчатые пары
4	Отклонение суммарной зоны по длине и по высоте зуба	F¢slr F¢shr	4 - 12

Для установления бокового зазора в конических зубчатых передачах, также, как для цилиндрических установлено шесть видов сопряжения от Н до А. Установлено, также пять видов допуска бокового зазора. Рекомендованные соотношения видов сопряжения и допусков бокового зазора приведены в табл. 74.

Таблица 77

Виды сопряжений и рекомендуемые виды допусков на боковой зазор

Вид сопряжения	Вид допуска на боковой зазор	Степени точности по нормам плавности
А	a	4 – 12
В	b	4 – 11
С	c	4 – 9
D	d	4 – 8
Е, Н	h	4 – 7

Показателями, определяющими боковой зазор в конической зубчатой передаче являются следующие.

1. Гарантированный боковой зазор j_nmin для каждого вида сопряжения устанавливается в зависимости от среднего конусного расстояния и угла делительного конуса шестерни. Допуски на боковой зазор T_jn стандартом не установлены.

2. Отклонение межосевого угла передачи Е_e., равное разности между действительным и номинальным межосевыми углами в передаче, определяемое на среднем конусном расстоянии в

линейных величинах, ограниченное предельными отклонениями межосевого угла передачи ±Е_S.

Наименьшее отклонение средней постоянной хорды зуба (шестерни и колеса), равное наименьшему предельному уменьшению постоянной хорды зуба, ограниченное допуском .

4. Наименьшее отклонение средней делительной толщины зуба по хорде , равное наименьшему предписанному

уменьшению средней делительной толщины зуба, ограниченное допуском .