Нормирование точности и технические измерения

точности монтажа. И зменяю т профили зубьев и их располо­ жение такж е температурные и силовые деформации.

Д ля компенсации неточностей изготовления и м онтаж а, си­ ловых и температурных деформаций используют зазор между нерабочими сторонами профилей зубьев, находящ ихся в за­ цеплении колес.

Боковой зазор определяют в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев, в плоскости, касательной к основным цилиндрам (рис. 3.115).

Ш ирина впадины, превы ш аю щ ая толщ ину зуба, обеспечи­ вает не только компенсацию технологических погрешностей и деформаций, но и служит такж е для размещ ения между

Нормы точности и виды сопряжений зубьев колес в передаче

Все требования к зубчатым колесам и передачам разделены на четыре группы и названы нормами точности.

Нормы точности на зубчатые колеса и передачи представ­ ляют собой комплекс требований к геометрическим и ф ункци­

331

ональным характеристикам зубчатого колеса и передачи для оценки их точности в отношении определенного эксплуатаци­ онного признака. К стандартным нормам точности относятся нормы кинематической точности, нормы плавности работы, нормы контакта зубьев и нормы бокового зазора.

Нормы кинематической точности устанавливают требования к таким параметрам колес и передачи, которые вызывают не­ точности передачи за полный оборот колеса, т.е. характеризую ­ щ им погрешности угла поворота колеса за один его оборот.

Нормы плавности относятся к таким параметрам колес и передач, которые такж е влияю т на кинематическую точность,

зора по нерабочим профилям при наличии контакта по рабо­ чим профилям .

вращ ения, а четвертая - свободна от этой зависимости.

и Первые три группыз норм связаны с точностью передачи

ГОСТ 1643-81 позволяет установить двенадцать степеней

дач Рнормированыльные только для степеней точности 3...12. Степени 1 и 2 предусмотрены как перспективные, нормы на которые будут установлены с развитием технологии зубообработки.

Для каждой передачи (и зубчатого колеса) установлены до­ пуски или предельные отклонения, позволяющие назначать и контролировать нормы точности (степени точности) трех видов: кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев.

Допускается как назначение всех норм цилиндрических зубчатых колес и передач по одной степени точности так и

332

комбинирование разных степеней точности. При этом нормы плавности колес и передач могут быть не более чем на две степени точнее или на одну степень грубее, чем нормы кине­ матической точности. Степени точности по нормам контакта зубьев можно назначать не грубее, чем степень точности по нормам плавности работы.

Система допусков на зубчатые передачи устанавливает га­ рантированный боковой зазор jnmin , которым является наи ­ меньший предписанный боковой зазор, не зависящ ий от сте­ пени точности колес и передачи.

Д ля отдельно взятого зубчатого колеса боковой зазор рас­

Независимо от назначаемых степеней точности устанавли­ вают виды сопряжений, которые определяют требования к

емый разностью между наибольшим и наименьш им зазорами. По мере увеличения бокового зазора увеличивается Tjn. Уста­ новлено восемь видов допуска Tjn на боковой зазор: х, у , а, а, Ь, е, d, h. Видам сопряжений Н жЕ соответствует вид допуска Л, видам сопряжений В, С, D жА - соответственно Ъ, с, d жа.

Схема расположения полей допусков Т]п для приняты х ви­ дов сопряжений приведена на рис. 3.116.

С увеличением в сопряжении гарантированного бокового

333

зазора ;nmin обычно предусматривается возрастание вида до­ пуска зазора обозначаемого одноименной виду сопряжений строчной буквой (кроме вида допуска е). В большинстве слу­ чаев для зубчатых колес и передач рекомендуется поддержи­ вать определенное соответствие меж ду видом сопряжения, допуском бокового зазора и классом отклонения межосевого расстояния (табл. 3.34). Соответствие видов сопряжений и ви­ дов допусков Tjn допускается изменять, используя виды до­ пусков 2 , у, х.

фициенты линейного расш ирения материала колес и корпуса; Д^° и Д£° - отклонение температур колеса и корпуса от 20 °С; а - угол профиля исходного контура.

334

Таблица 3.34 Рекомендуемое соответствие между видом сопряжения,

допуском бокового зазора и классом отклонения межосевого расстояния

определении наибольшего боковогойзазора. Разность между наибольшим и гарантированным зазорами долж на быть до­

жения, устанавливающего минимальное значение зазора, от

допуска зазора, огран ч вающего рассеяние зазора между

зубчатых колес необходимо обеспечить их контроль по всем нормам (с использованием показателей кинематической точ­ ности, плавности работы, контакта зубьев и бокового зазора в передаче). С этой целью разработаны и регламентированы стандартом так называемые контрольные комплексы пока­ зателей, обеспечивающие проверку соответствия зубчатого колеса всем установленным нормам. Примеры контрольных комплексов приведены в табл. 3.35.

335

Таблица 3.35 Контрольные ком плексы для зубчатых колес

Виды норм точности Показатели, включенные в комплекс для сте­

назначенным нормам точности, причем всеНстандартные ком­ плексы равноправны. Для контроля каждой из норм точности

и з измерительногооконтроля (об этом свидетельствует буква г в

конце подстр чн го индекса). Установленные стандартом нор­ мы (предельно д пустимые значения или допуски) для зубча­ тых колес или передач с соответствующими номинальными

РВыбор метода контроля зависит от технологии производ­ ства зубчатых колес и состояния зубообрабатывающего обо­ рудования. Согласно положению стандарта если изготовитель существующей системой контроля технологического процесса обеспечивает требуемую точность изготовления и сборки зуб­ чаты х колес, то непосредственный их контроль, а такж е кон­ троль передач по всем показателям установленного контроль­ ного комплекса не являю тся обязательными.

336

Если зубчатые колеса по точности соответствуют требовани­ ям установленных норм, контроль зубчатой передачи в сборе необязателен; если собранная передача по точности отвечает требованиям назначенных норм, контроль точности зубчатых колес не является необходимым.

Выбор контрольного комплекса зависит от масштабов про­ изводства, требуемой точности и типоразмеров изготовля­ емых зубчатых колес, наличия зубоизмерительных средств, а такж е от назначения проверяемых зубчатых колес. Следует

учитывать и двоякую цель измерений: во-первых, контроль

результаты измерений зубчатых колес могут бытьТУиспользо­ ваны для оперативного вмеш ательства в управление произ­ водством и корректировки технологических процессов.

изготовленных колес предназначен для вы явления и изъятия

бракованных деталей (приемочный контроль), а во-вторых,

основным следствием из принципа инверсииБН(необходимость соблюдения единства баз) рекомендуется использовать в каче­ стве измерительной базы конструкторскую (монтажную) базу,

При приемочном контроле зубчатых колес в соответствии с

т.е. поверхность, определяющую положенией зубчатого колеса в собранном узле или механизме. Д ля соблюдения этих усло­

и реализуемы и ихзсоблюдение обеспечивает возможности изм е­

зубчатым колесом. Поня но, что такие требования не всегда

рения ограниченн й номенклатуры показателей.

Хотя в стандарте указано, что все контрольные комплексы

ПоэлементныйРне контроль геометрических показателей зуб­ чатых колес имеет определенные достоинства. Выбор поэле­ ментных показателей точности вместо комплексны х может быть обусловлен относительной простотой и дешевизной средств измерений по сравнению с приборами для измерения комплексных показателей. Кроме того, средства измерений поэлементных показателей в ряде случаев значительно удобнее при выявлении конкретных технологических погрешностей (в том числе с целью подналадки технологического процесса).

337

Поэтому при контроле точности технологических процессов чащ е выбирают поэлементные показатели (параметры), непо­ средственно связанные с технологическими источниками по­ грешностей. Поэлементные измерения показателей точности зубчатых колес можно осущ ествлять непосредственно на тех­ нологическом оборудовании или на рабочем месте около него. Некоторые параметры зубчатого колеса можно измерять, не снимая колеса со станка.

Основные показатели кинематической точности

разность между действительным (измеренным) и номиналь­ ным (расчетным) углами поворота зубчатого колеса на его ра­

Приборы для измерения к немат ческой погрешности на­ зывают кинематомерами или п иборами для комплексного

Рис. 3.117. Кривая кинематической погрешности: F ir - кинематическая погрешность зубчатого колеса

338

Накопленной погрешностью k шагов Fpkr называется наи ­ большая разность действительных значений кинематической погрешности зубчатого колеса при номинальном повороте на k целых угловых шагов (рис, 3.118),

ф

Н акопленной погрешностью шага зубчатого колеса Fpr на­

вается расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными и двум разноименным активным боковым по­ верхностям зубьев колеса.

Измерение колебания длины общей нормали проводится любым прибором, имеющим измерительные поверхности в виде параллельных плоскостей.

339

Наиболее распространенными приборами для измерения длины общей нормали являю тся зубомерные микрометры и специальны е приборы с отсчетной головкой - нормалемеры. В этих приборах имеются измерительные губки с параллель­ ными плоскостями.

Колебанием измерительного межосевого расстояния за обо­ рот колеса Fir называется разность между наибольшим и наи­ меньш им действительными (измеренными) межосевыми рас­ стояниями при двухпрофильном зацеплении измерительного

больш ая (в пределах зубчатого колеса) разность расстояний от его рабочей оси до делительной прямой элемента нормального исходного контура (зуба или впадины), условно наложенного

обрабатывались одновременно. Наиболее часто используются

тельной операцииозубонарезания в производствах всех видов.

ЦРиклическиее погрешности, многократно проявляемые за один оборот колеса, определяют плавность работы зубчатой передачи. Наиболее совершенным способом выделения цикли­ ческих погрешностей является гармонический анализ резуль­ татов измерения кинематической погрешности.

Нормирование параметров плавности работы

Под циклической погрешностью передачи fzkor (рис. 3.119, а)

и зубчатого колеса fzkr (рис. 3.119, б) понимают удвоенную амплитуду гармонической составляющей кинематической по­ греш ности соответственно передачи или колеса. Д ля ограниче­

340