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

Основной текст часть 1

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
5.02 Mб
Скачать
т о ч н о с ть

формы рабочих поверхностей (погрешности формЬ1 профиля зубьев). Низкий уровень плавности работы зацепления приводит к повышению уровня вибраций и шума при ра. бэте изделия.

Для характеристики плавности работы реального колеса ипи передачи используют циклические погрешности, которые

пэвторяются с некоторой определенной частотой за один оборот колеса, например, погрешности зубцовой или удвоеннойУ зубцовой частоты. Под циклической погрешностьюТзубцовой частоты понимают удвоенную амплитуду гармонической составляющей кинематической погрешности передачиН с частотой повторения, равной частоте входа зубьев в зацепление.

Зубчатые передачи, не имеющие явно выраженного экс-

плуатационного характера (передача не требует высокой точ-

ности передаточного отношения, работаетБпри небольших

Таки

скоростях и передает средние крутящие моменты), относят к

р

йе передачи используют,

передачам общего назначения.

как правило, для обеспечения вспомогательных функций механизмов машин (например, передача ручного привода в ав-

томатизированном оборудовании) и иногда называют вспомо-

гательными. К таким передачамо

не предъявляют повышенных

требований по какойт-либо из норм точности.

Эвольвентное зацепление теоретически способно работать

и

 

при нулевых боковых зазорах (толщина зуба, находящегося

з

 

в зацеплении, равна ширине впадины ответного колеса). Од-

нако неточностиоизготовления зубчатого венца приводят к ис-

кажениюепформы и взаимному смещению реальных профилей зубьев, что может вызвать их деформацию или поломкуСмещение реальных профилей зубьев может также быть след-

Рствием неточностей изготовления корпусных деталей и монтажа зубчатых колес. Видоизменяют профиль зубьев и ег° расположение также температурные и силовые деформацийДля компенсации технологических неточностей и эксплуатационных искажений назначают боковой зазор между нераб 0 '

110

ими профилями зубьев, обеспечивающий нормальную рабоiy передачи.

ГОСТ 1643-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски» устанавливает 12 степеней точности цилиндрических зубчатых колес и передач - с 1 по 12 в порядке убывания точности. В настоящее время допуски и предельные отклонения параметров зубчатых колес и передач нормированы для степеней точности 3...12, а степени 1 и 2 предусмотрены как перспективные. Для каждой

передачи (зубчатого колеса) стандартом установлены нормы

точности трех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

видов, определяющие степени точности

по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

нормам кинематической точности, плавности работы и кон-

такта зубьев.

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Независимо от степеней точности устанавливают виды

сопряжений, которые определяют требованияБк боковому за-

 

 

 

 

 

 

видо

 

 

 

зору. ГОСТ 1643 устанавливает для зубчатых колес и передач

 

 

 

 

 

р

йсопряжений (А, В, С, D,

с модулем от 1 до 55 мм шесть

 

 

Е,Н) и восемь видов допуска (а, Ь, с, d, h, х, у, z)

гарантирован-

 

 

 

 

зазор

 

 

 

 

га-

ного бокового зазора jn mjn. С увеличением в сопряжении

рантированного

 

т

 

 

а j„ mjn обычно

возрастает

и

боковог

 

 

 

 

 

и

 

 

зазора, которая

определяется

ширина поля допуска боковог

 

видом допуска

зазор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а (рис. 37). Вид допуска в таком случае

обозначают строчной буквой, одноименной виду сопряжения

(кроме

 

допуск

а

В большинстве случаев для зубча-

вида

 

 

п

 

 

тых колес и передач рекомендуется поддерживать опреде-

е

 

 

 

 

ленно

соответствие между видом сопряжения, допуском бо-

кового зазора

и классом

отклонения межосевого расстояния

Р

 

 

 

 

 

(табл. 30).

 

 

 

 

111

Виды сопряжений А В С D Е Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

Рис. 37. Виды сопряжений, гарантированные боковые зазоры

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

и допуски боковых зазоров

 

 

 

 

и

о

 

 

 

Т а б л и ц а 30

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендуемое соответствие норм точности

 

е

 

 

зубчатых колес

 

 

Вид

 

Допуск боко-

Класс отклонений меж-

Степень

 

 

точностипсопряжения

 

вого зазора

осевого расстояния

3-7

 

Н

 

 

 

h

 

 

 

II

 

3-7

 

Е

 

 

 

h

 

 

 

II

 

Р3-8

 

D

 

 

 

d

 

 

 

III

 

3-9

 

С

 

 

 

с

 

 

 

IV

 

3-11

 

В

 

 

 

b

 

 

 

V

 

3-12

 

А

 

 

 

а

 

 

 

VI

 

112

Диашон реального бокового зазора в передаче зависит от вйДа соряжения, вида допуска зазора и кл;сса точности ,ve- ^осевоп расстояния в передаче.

Вид юпряжения устанавливает минимальное значение Зазора, ви, допуска ограничивает рассеяние разора между мщлямальшм (гарантированным) и максимально допустимым значениями. Класс точности нормирует рассеяние ме-жосевоц-о расстоянгя в передаче, от которого зависит (ближение зубчщ- тых венюв, а значит, и боковой зазор. Для лдельно взятого

зубчатой колеса боковой зазор рассматривает как зазор ме>ж-

ду нераб>чими профилями зубьев в воображаемом

 

 

У

 

сопряж'е-

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

нии расс1атриваемого колеса с идеальным гри выдержаннощ

номиналмом межосевом расстоянии.

 

Н

 

 

 

Обозшчение точности

 

зубчато

 

 

 

колеса

 

передни или

 

включает обозначения

назначенных

нормБточности,

то естгь

степеней точности по показателям кинематической точности,

плавности работы, контакта зубьев

 

норм бокового

 

 

зазора в

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

передаче. При установлении неодинаковых степеней точности

по разнык нормам, а также при несоответствм между видим

сопряжешя, допуском

 

 

о зазора и

классом

точности

межосевою расстояния в

обозначении пилится три

цифры

(степени точности)

 

боковог

 

 

 

 

 

 

 

 

две буквы (вид сопряжения и допуск бо -

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

откло-

кового зазэра), а чере

косую черту указываемся класс

нения меяосевог

и

 

 

 

 

 

обозначение

7-8-7

расстояния. Например,

з

 

 

 

 

 

 

 

 

образом:

5с/IV ГОСТ 1643

расшифровывается следующим

 

степень точности по нормам кинематической точности 7, по

Но

о

пл1Вности работы 8, по нормам контакта зубьев 7, вид

с Р-Чам

°пряженш В, вид допуска бокового зазора с, класс точности

Лосевогоерасстояния IV.

При одинаковых степенях точности и соблюдении соот-

Р

Ветствия вида сопряжения, допуска бокового зазора и класса

^°севого расстояния обозначение с о к р а щ а е т с я . Например, ™°значение 9-В ГОСТ 1643 читается «степени точности по °РМам кинематической точности, плавности работы и кон-

113

такта зубьев 9, вид сопряжения В, вид допуска бокового зазора Ъ, класс точности межосевого расстояния V».

При выборе норм точности изготовления зубчатых колес ц сборки передач необходимо исходить из назначения передач^ условий ее эксплуатации, специфических требований к ней

(при их наличии), т. е. учитывать окружную

скорость колес,

передаваемую мощность, продолжительность

 

и режим рабо-

 

 

 

 

 

 

У

ты, требования к кинематической точности, плавности, бес-

шумности, отсутствию вибраций, надежности и т.д.

 

При выборе и обосновании степеней точности и боковых

 

 

 

Н

 

зазоров зубчатых передач следует использовать один из сле-

дующих методов:

 

 

 

 

Т

• аналитический (расчетный);

 

 

 

 

 

• экспериментальный (опытный);

 

 

 

 

• метод подобия.

 

й

 

 

 

и

Б

 

 

Аналитический метод заключается в том, что на основе

 

р

 

всей передачи и до-

кинематического расчета погрешносте

пустимого угла рассогласования определяется необходимая

степень точности по нормам кинематической точности.

 

степен

и точности по норме плавности

В основу расчета

 

и

одинамики передачи, вибраций и шу-

закладываются расчеты

з

 

 

 

мовых характеристик передачи.

Степень точност по норме контакта зубьев определяется

на основе прочностныхнормам расчетов и расчетов на долговечность. Экспериментальный метод требует изготовления передач с разными и точности и проведения э к с п е р и м е н т а л ь -

ных исследований этих передач, что может быть реализовано

 

п

только при подготовке к серийному производству новых из-

е

Р

 

делий на предприятии с большими научно-техническими возможностями.

Метод подобия (метод аналогов) позволяет назначать нормы точности передачи по аналогии с действующими переД3' чами, апробированными эксплуатацией на протяжении тельного периода.

114

Такой метод рекомендуется использовать при выполнении курсовой (контрольной) работы, т. к. он базируется на обоб- щенных рекомендациях, приведенных в литературных источниках и нормативной документации. В табл. 31 содержатся Обобщенные рекомендации и типовые примеры использования различных степеней точности зубчатых передач.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

Степени точности, применяемые в передачах

 

 

 

 

 

различных машин

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Область применения

 

 

Степень точности

 

Измерительные колеса

 

 

 

 

 

 

3-5

 

 

Редукторы турбин

 

 

 

 

 

и

Б3-6

 

 

Авиационные двигатели

 

 

 

4-7

 

 

 

р

й

 

 

Металлорежущие станки

 

4-8

 

 

 

 

 

 

 

Магистральные тепловозы

 

 

 

 

 

 

 

и электроподвижной состав

 

 

 

 

6-7

 

 

Легковые автомобили

 

 

о

 

 

 

5-8

 

 

 

 

 

и

 

 

 

6-9

 

 

Грузовые автомобил

 

 

 

 

 

 

 

Тракторы

 

з

т

 

 

 

 

6-10

 

 

Редукторы

общег

 

 

 

 

 

 

 

 

6-9

 

 

 

о назначения

 

 

 

 

 

Шестерни прокатных станов

 

 

 

 

6-10

 

 

Шахтные лебедки

 

 

 

 

 

 

 

 

8-10

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-10

 

 

Крановы механизмы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сельскохозяйственныеп

машины

 

 

 

8-12

 

 

Стандарт допускает определенное комбинирование норм

рематическойР

точности,

плавности работы

и контакта

по

^Ньщ степеням точности. Поскольку между элементами колес существует взаимосвязь, нормы плавности и °ТЬ1 колес и передач могут быть не более чем на две степе-

н н е е или на одну степень грубее норм кинематической

115

точности. Степень точности по нормам контакта Может

 

назначена не более чем на одну степень грубее степени *

 

сти по нормам плавности или любой степени, более TTOtII)0-

чем степень по нормам плавности.

^

По разным профилям зубьев (левым и правым) 0 дн

 

того же зубчатого колеса могут быть заданы разные н

0,1

точности. Это может дать определенную экономию при

 

У

^

ботке зубчатых колес, предназначенных для нереверСИв

 

Допускается

не назначать,

а значит, и неТконтролировав

степень

 

 

 

 

 

 

Б

 

точности на норму, не имеющую принципиально^

значения для конкретной конструкции зубчатогоН

колеса. Если

 

 

 

 

 

 

й

 

 

на одну из норм не задана степень точности, то на соответст-

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

вующем месте обозначения точности зубчатого колеса вместо

цифры ставят букву N, например, l-N-в-Ва

ГОСТ 1643.

 

Возможность

 

комбинирования

норм

точности позволяет

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

наилучшим образом назначать требования к точности переда

 

 

 

 

т

 

условий работы. Так, в дели

чи исходя из учета конкретныхр

 

 

и

 

 

 

 

 

 

тельных передачах управляющих или следящих систем ос

новное значение придают кинематической точности и иногд;

 

 

з

 

 

 

как

требования к

контакту, i

плавности работы, в то время

также к

боковом

у зазору заметно понижаются. Особенно эт(

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

проявляется у передач, рассчитанных на кратковременньи

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

срок службы и нереверсируемых или же имеющих люфтовы

бирающие устройства.

 

 

 

 

а

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В большинстве случаев для автомобильных и тракторнЫ<

работы. Чтобы избежать неправильной сборки, такие К0Ле имеют асимметричную ступицу или на них наносят специ^ ную отличительную маркировку.

зубчатых колес, входящих в коробку скоростей, т р е б о в а н и я i кинематической точности назначаются по более грубой сте пени точности по сравнению со степенью точности по нор^ ' плавности работы, поскольку основными требованиями к Р3 боте передачи являются снижение динамических нагрузок 11 зубья, уровня вибраций и шума.

116

тЯ>кело нагруженных передач, работающих с невысо- ^ о р о с т я м и без реверсирования, например редукторов i^^tHoro оборудования, основным требованием является рро^ г рабочих поверхностей зубьев (прилегание при обка- к°йТ ЙЙ боковых поверхностей зуба как по длине, так и по

^Требования к кинематической точности и к боковым

в этих условиях работы передач не являются решаю- ! ^ Плавность работы должна предотвратить появление

 

з % а ц И Й й Ш У М а '

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

Для высокоскоростных тяжело нагруженных турбинныхУ

 

дач в е С ьма существенны требования ко всем трем видам

 

0чности - кинематической, плавности работы и контакта. В

 

го же время у этих передач должны быть значительными

бо-

ковые зазоры (0,1 модуля и более).

й

 

 

из разныхБстепеней

 

 

Комбинирование норм

точност

су-

 

 

 

 

 

 

и

 

 

щественно с технологической точки зрения, поскольку каждая

 

 

 

 

 

р

 

 

 

отделочная операция, как правило, повышает качество колеса

в первую очередь плавностьточностиработы колеса, а притирка -

кон-

не по всем трем нормам

 

, а только в отношении

од-

ной нормы. Например,

шлифование

зубьев

колеса улучшает

главным образом кинематическую точность,

шевингование -

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

комбинированию норм из раз-

такт между зубьями. Благодарят

ных степеней

 

 

изготовление становится более эконо-

мичным, при этом обеспечиваются

требуемые эксплуатаци-

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

онные свойства колеса.

 

 

 

 

 

 

3

коле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения боковыхточност зазоров между нерабочими профилями

3Убьев устанавливают, регламентируя нормы на изготовление

Рени

с и сборку передач. С эксплуатационной точки

3Убчатых

я требования к боковым зазорам непосредственно не ^язаны с назначенными степенями точности зубчатых переИзвестно, что в точных передачах могут требоваться малые, а иногда и очень большие боковые зазоры. Для Ильной эксплуатации передачи основное значение имеет еНьщий боковой зазор, который может получиться между

117

зубьями в передаче при наименее выгодном расположен® зубчатых колес.

ки зубьев, а также устранить удары

о нерабочим

профилям,

которые могут возникать в случае

разрываБиз-за

динамиче-

ских явлений контакта рабочих

 

.

зазора

 

При небольших боковых

 

профилейх вероятность заклинивания

зубьев передачи значительн

ивозрастает

из-за температурных

деформаций материала зубьев при нагреве передачи в процессе

Гарантированный, т. е. наименьший из возможных в пере-

даче, боковой зазор между нерабочими профилями зубьев ко

леса при контакте рабочих профилей должен быть достаточным для обеспечения нормальных условий работы передачи. Очевидно, что необходимое уменьшение толщины зубьев ко-

зазора в идеальной передаче, но также и его возможноеУ уменьшение из-за погрешностей изготовления и сборки пере-

лес должно' учитывать не только значение гарантированного

дач. Этот зазор должен компенсировать возможноеТизменение размеров колес, возникающее вследствие нагрева передач в

процессе эксплуатации, обеспечить нормальныеНусловия смаз-

эксплуатации. Поэтому для предотвращения возможного вы-

хода передач из строя необходимоо

в первую очередь гаранти-

ровать, что боковой тзазор не будет меньше допустимого. Наи-

меньший

й зазор влияет на шум, возникающий при ре-

 

 

и

 

версивном и старт-стопном режимах работы передачи. Поэто-

 

 

з

 

му необходимо в первую очередь предоставить возможность

разработчикубокововыбирать именно наименьший боковой зазор, а

не о наибольшее или же среднее значение.

 

п

 

 

Расчет гарантированного бокового зазора должен произ-

ег

 

 

водиться исходя из:

 

- температурного режима работы передачи;

Р

 

 

 

- окружной скорости работы зубчатых колес и способа смазки зубьев;

- влияния свободного поворота колес в пределах бокового зазора на эксплуатационные качества передачи.

118

gbi6op контрольного комплекса зубчатого колеса

Для оценки метрологических параметров зубчатых: колёс Обходимо обеспечить их контроль по всем нормам точности

о к а з а т е л я м кинематической

точности,

плавности

работы,

0 ц т а к т а

зубьев

 

и

по боковому

 

зазору в передаче). Стандар-

г0М регламентированы

контрольные комплексы

показателей,

б е с п е ч и в а ю щ и е

проверку

 

соответствия зубчатого

 

колеса

всем установленным нормам. В табл. 32 приведены

возмож-

jje контрольные комплексы.

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

Комплексы контроля цилиндрических зубчатых колёс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номеpa комплексов контроля колёс

 

 

 

Нормы

 

1

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

4

Б5

6

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

для степеней точности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точности

3-8

 

 

 

3-8

 

 

3-8

 

3-8й9-12

5-12

|

5-12

Кинема-

 

 

 

 

Показатели, н

эмируемые в комплексе

 

 

 

F'ir

 

 

FPr

и

 

Frr

и

 

Frr

И

1F гг

FH,r

и

 

F"ir

и

тической

 

 

 

 

 

 

 

F

 

**р

"

 

 

*** 1

 

***

 

 

 

 

Е

ркг

 

Г-iWr

 

 

F

 

fvWr

 

j

F cr

 

 

 

 

 

 

 

 

1 сг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fpbr V l f f i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плавно-

f'ir ИЛИ

 

 

 

тили

 

 

 

fptr

 

 

f

"

 

 

сти

fzkr

 

 

 

 

 

 

fpbr

Kfptr

 

 

 

 

 

 

J

>r

 

 

Контакта

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пятно контакта или Fpr или Fkr

 

 

 

 

Боковых

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EHs

и

Т н

и л и

 

EWms

и TWm

 

и л и

ЕСх и

Тс

 

Ea

,

И ha

,

„зазоров

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jt?pb - только для степеней 3-6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kwr и Fcr - для степеней точности 7 и 8 только для диаметров до

l^OO мм.е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и Fcr - только для степеней 5-7.

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Каждый из контрольных комплексов устанавливает пока- п л и , необходимые для контроля зубчатого колеса по всем ^Наченным нормам точности, причем все стандартные комиксы равноправны. Для контроля каждой из норм точности

119