13.2.5. Обозначение точности колес и передач

Точность изготовления зубчатых колес и передач задают степенью точности, а требования к боковому зазору – видом сопряжения по нормам бокового зазора. Примеры условного обозначения:

7 – С ГОСТ 1643 – 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 (вид допуска с);

8-7-6 - Ва ГОСТ 1643 - цилиндрическая передача со степенью 8 по нормам кинематической точности, со степенью 7 - по нормам плавности, со степенью 6 – по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения В, видом допуска на боковой зазор а.

Пример обозначения передачи со степенью точности 7 по всем нормам, с видом сопряжения колес С, видом допуска на боковой зазор а и более грубым классом отклонений межосевого расстояния - V (при a_w = 450 мм и уменьшенном гарантированном боковом зазоре j_{n min} = 128 мкм)

7 – Са/ V – 128 ГОСТ 1643.

Здесь уменьшенный гарантированный зазор определен по формуле

j'_{n min} = j_{n min} - 0,68(|f'_a | - | f_a |) = 155 – 0.68(120 - 80) ≈ 128,

где f'_a – отклонение межосевого расстояния для более грубого класса; j_{n min} и f_a – гарантированный боковой зазор и предельное отклонение межосевого расстояния для данного вида сопряжения найдены по ГОСТ 1643.

При более точном классе отклонений a_w боковой зазор в передаче больше табличного, и его в обозначении можно не указывать.

В тех случаях, когда на одну из норм цилиндрических зубчатых передач не задается степень точности, вместо соответствующей цифры указывается буква N. Например, N – 8-8 – D ГОСТ 9178.

13.2.6. Выбор степени точности и контролируемых параметров зубчатых передач

Степень точности колес и передач устанавливают в зависимости от требований к кинематической точности, плавности, передаваемой мощности, а также окружной скорости колес. Например, при окружной скорости прямозубых колес 10-15 м/с применяют степени точности 6-7, при скорости 20-40 м/с — степени точности 4-5. Степень точности следует определять соответствующими расчетами. Например:

- на основе кинематического расчета погрешностей всей передачи и допускаемого угла рассогласования можно выбирать степень по нормам кинематической точности;

- из расчета динамики передачи, вибраций и шумовых явлений выбирают степень точности по нормам плавности работы;

- расчет на прочность и долговечность дает возможность выбрать степень точности по нормам контакта зубьев.

При выборе степени точности учитывают опыт эксплуатации аналогичных передач и обязательно используют принцип комбинирования норм точности, т. е. для конкретной передачи в зависимости от ее назначения устанавливают различные степени точности: по нормам кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев. Комбинирование норм позволяет устанавливать повышенную точность только тех параметров колес, которые важны для удовлетворения эксплуатационных требований; остальные параметры можно выполнять по более грубым допускам. Комбинирование целесообразно как с эксплуатационной, так и с технологической точки зрения.

При комбинировании степеней точности необходимо учитывать, что нормы плавности колес и передач могут быть не более чем на две степени точнее или на одну степень грубее норм кинематической точности; нормы контакта зубьев можно назначать по любым степеням, более точным, чем нормы плавности, а также на одну степень грубее норм плавности.

Указанные ограничения вызваны наличием определенной взаимосвязи между показателями точности колес. Так, циклическая погрешность является частью кинематической погрешности, многократно повторяющейся за оборот колеса. Поэтому при сохранении допуска на кинематическую погрешность колеса расширение допуска на цилиндрическую погрешность более чем на одну степень вызывает заметное уменьшение допускаемого значения кинематической погрешности и делает практически невозможным изготовление такого колеса.

При назначении допусков кинематической точности и плавности работы колес по разным степеням точности допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса определяют по формуле

(F"_i)_комб = (F"_i - f"_i)_F + (f"_i)_f, (13.9)

где допуски, входящие в первое слагаемое, принимают для степени по нормам кинематической точности, а допуск, входящий во второе слагаемое, - для степени точности по нормам плавности работы. Это связано с тем, что допуск F"_i является суммарным и учитывает как кинематическую погрешность, так и погрешность, нарушающую плавность работы.

Передача не может работать плавно при плохом контакте зубьев. Если контакт смещен к головке или ножке зуба, то зуб работает кромкой на выходе или входе из зацепления, что вызывает неспокойную работу передачи. В большинстве случаев степени точности по нормам контакта совпадают со степенями точности по нормам плавности. Так, для тракторов, грузовых автомобилей применяют степени точности 7-6-6-С, 8-7-7-С; для редукторов турбин — степени точности 6-5-5-В, для изделий металлургического машиностроения - 8-7-7-В; для прокатных станов - 8-7-7-В; для делительных и других отсчетных механизмов степени по нормам кинематической точности и плавности принимают одинаковыми, а иногда нормы кинематической точности на одну степень точнее норм плавности (например, 4-5-5-D).

Точность зубчатых колес проверяют различными методами с помощью различных средств, поэтому установлено несколько равноправных вариантов показателей точности колес. Выбор контролируемых параметров (показателей точности) зубчатых колес зависит от требуемой точности, размера, особенностей производства и других факторов.

Предпочтение следует отдавать комплексным показателям F'_ior, f_zzor, f_zkor

и суммарному пятну контакта. При комплексном контроле точность колес и передач оценивают по суммарному проявлению отклонений отдельных параметров, часть из которых может быть увеличена за счет уменьшения других или же вследствие компенсации одних погрешностей другими.

Для контроля кинематической точности, плавности, полноты контакта и бокового зазора колес установлены комплексы контролирующих параметров, приведенные в ГОСТ 1643.

Показатели кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев колес установлены так, что результаты контроля зубчатого колеса по одному из указанных комплексов не противоречат результатам проверки по другому комплексу. Например, если колесо по нормам кинематической точности признано годным по третьему комплексу, то оно не должно быть забраковано при повторном контроле по первому или любому другому комплексу. Для этого допуски различных показателей точности между собой взаимосвязаны.