Нормирование точности и технические измерения
.pdfния циклической погрешности установлены допуски: fzko ~ на циклическую погрешность передачи и fzk - на циклическую погрешность зубчатого колеса.
Под циклической погрешностью зубцовой частоты fzzr по нимают составляющую кинематической погрешности колеса, периодически повторяющуюся за один его оборот с частотой повторений, равной частоте входа зубьев в зацепление.
П оказателями плавности являю тся от клонения шага зубьев зубчатого колеса fptr и от клонения шага зацепления fpbr от номинальных значений, а такж е погрешности профиля зубьев ftr и др.
к.п.п. |
|
|
|
|
|
|
г м.н,к. |
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
й |
б |
|
|
Рис. 3.119. Характер изменения к |
|
|
|
|||||||
нематической погрешности и |
||||||||||
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
||
а - |
ее гармонических составляющих: |
|
|
|||||||
для передачи, б - для зубчатого колеса |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
Под отклонением шагао( орцового) зубьев зубчатого коле |
||||||||||
са fptr понимают ра |
|
|
действительного ш ага и расчетного |
|||||||
торцового ш ага |
|
ность |
|
|
|
|
|
|
||
убчатого колеса. |
|
|
|
|
||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Под действительным шагом зацепления понимают рас |
||||||||||
стояние между |
параллельными |
плоскостями, касательными |
||||||||
к двум одноименнымо |
активным боковым поверхностям сосед |
|||||||||
них зубь в зубчатого колеса. |
|
|
|
|
|
|||||
п |
|
|
|
зуба |
ffr - расстояние по нормали |
|||||
Погр шность профиля |
||||||||||
между едвумя ближайш ими друг к другу номинальными тор |
цовымиРпрофилями, между которыми находится действитель ный торцовый профиль на активном участке зуба зубчатого колеса. Под действительным торцовым профилем зуба пони мается линия пересечения действительной боковой поверхно сти зубчатого колеса с плоскостью, перпендикулярной к его рабочей оси, а под активным участком зуба - та часть поверх ности, которая выполнена по эвольвенте и контактирует с от ветным колесом.
341
Частные комплексы дифференциальных показателей и комплексны е показатели для нормирования плавности рабо ты зубчатых колес и передач приведены в соответствующей таблице ГОСТ 1643-81»
Основные показатели полноты контакта зубьев
Полноту контакта рабочих поверхностей зубьев оценивают по пятну контакта (интегральный показатель контакта) или по частным показателям .
Рассматриваю т суммарное и мгновенное пятна контакта. |
|
Суммарным пятном конт акт а |
У |
называется часть активной |
боковой поверхности зуба зубчатого колеса, на котором распо
лагаю тся следы прилегания зубьев парного зубчатого колеса в |
|
собранной передаче после вращ ения под нагрузкой. |
|
М гновенны м пятном конт акт а |
называетсяТчасть актив |
|
Б |
ной боковой поверхности зуба большого зубчатого колеса пе |
|
редачи, на которой располагаю тся следы Него прилегания к |
|
й |
|
зубьям меньшего зубчатого колеса, покрытого красителем, |
|
и |
колеса собранной пере |
после поворота большого зубчатого |
дачи на полный оборот при легком торможении, обеспечива ющем непрерывное контакти ован е зубьев обеих колес.
Если суммарное пятно |
вы является в процессе приработки |
||
(и так поступают при изг т влении |
высокоточных и ответ |
||
ственных передач), то мгн |
|
р |
|
венное пятно контакта определяет |
|||
ся при измерении с использованиемо |
краски. Нормы на пятно |
||
контакта устанавл ваю |
|
в процентах от длины и высоты |
|
тся |
|
|
и зуба. Измерениезпятна контакта рекомендуют во всех случаях
приемочного к нтр ля передач, особенно крупногабаритных. П оказатели для нормирования контакта зубьев в передаче
к ак для отдельно взятого колеса, так и для зубчатой передачи |
|
|
о |
такж прив дены в соответствующей таблице ГОСТ 1643-81 |
|
с указанипм того, для каки х степеней точности они предна |
|
значены . |
|
е |
|
Основные показатели зазора между нерабочим и боковы |
|
Р |
ми поверхностями зубьев |
|
В качестве показателей зазора между боковыми поверхно стями зубьев для зубчатого колеса могут быть использованы:
- межосевое расстояние, определяемое размерами зуба кон тролируемого колеса при комплексном контроле в беззазор ном зацеплении с измерительным колесом;
342
- толщ ина зуба по хорде на заданном расстоянии от |
окРуж- |
ности выступов; |
|
- длина общей нормали, значение которой зависит от |
|
щ ины зуба; |
тол" |
- размер по роликам М , определяемый смещением исхо ного контура.
Можно использовать и некоторые другие показатели.
Обозначение точности зубчатой передачи
пеней точности по показателем кинематической точности,
Обозначение точности зубчатой передачи или колеса вклю чает обозначение всех назначенных норм точности,Ут.е. сте
передаче. При установлении неодинаковых НстепенейТточности по разным нормам, а такж е при несоответствии вида сопря ж ения, допуска бокового зазора и классаБточности межосевого расстояния в обозначении пиш утся три цифры (степени точно сти) и две буквы (вид сопряж ения ийдопуск бокового зазора), а
плавности работы, контакта зубьев и норм бокового зазора в
через косую черту указы ваетсяточностикласс отклонения межосевого по нормам кинематической 7, по нормам плавно
расстояния. Например, обозначен е 7-8-7-Bc/TV ГОСТ 1643 -
81 расш ифровывается следующ м образом: степень точности
сти работы 8, по нормам к нтакта зубьев 7, вид сопряж ения
В, вид допуска бокового зазрас, класс точности межосевого |
||||
|
|
и |
соответствия вида сопряж е |
|
расстояния IV. При соблюдениио |
||||
|
|
з |
|
|
ния, допуска боковоготзазора и класса межосевого расстояния |
||||
обозначение существенно сокращ ается, например 9 -В ГОСТ |
||||
|
о |
|
|
|
1643-81 (степени т чности по нормам кинематической точно |
||||
п |
|
ты и контакта зубьев 9, вид сопряж ения |
||
сти, плавности раб |
||||
е |
|
|
вого зазора Ъ, класс точности межосевого |
|
В, вид до уска б к |
расстояния V).
ПоРразным профилям зубьев (левым и правым) одного и того же зубчатого колеса могут быть заданы разные нормы точности. Это может дать определенную экономию при обра ботке зубчатых колес, предназначенных для нереверсивной работы и имеющих ассиметричную ступицу (во избежание не правильной сборки с переменой «левого» профиля зубьев на «правый»). Допускается не назначать, а значит, и не контро лировать степень точности на норму, не имеющую принци пиального значения для конкретной конструкции зубчатого колеса. Если на одну из норм не задана степень точности,
343
то на соответствующем месте обозначения точности зубчато го колеса вместо цифры ставят букву N , например, 7-N-6-Ва ГОСТ 1643 -81 .
Контроль точности зубчатых колес и передач
Наиболее полно кинем атическая точность колес вы являет ся при измерении кинематической погрешности F \ г на кинематомере (рис. 3.120), которая является комплексным показа телем. Н а схеме кинематомера зубчатые колеса 1 ж6 связаны
со стеклянны м и дисками 2 и 5, сигналы о повороте которых |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
обрабатывает преобразователь 3 и выдает на устройство ото |
|||||||||
браж ения измерительной информации 4. |
|
Т |
|||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вместо этого параметра могут быть использованы частные |
контрольные к мплексы (например, Frr и FvWr), содержащие
погрешностиеп. В приведенном частом комплексе Frr - ради альноеРби ние зубчатого венца, которое можно измерять на специальном биениемере (схема измерения на рис. 3.121). Тангенциальная составляю щ ая комплекса FvWr - колебание длины общей нормали, схема измерения которой представле на на рис. 3.122.
требования к двум параметрам колеса, связанным с ради |
|
альной и тангенциальнойо |
составляющ ими кинематической |
П оявление радиальной составляющей кинематической по греш ности может быть вызвано биением рабочей оси зубо обрабатывающего станка и неточностью (эксцентриситетом) установки заготовки колеса относительно этой оси. Тангенци альная составляю щ ая кинематической погрешности связана
344
Рис. 3.121. Схема измерения |
Рис. 3.122. Схема измерения |
радиального биения зубчатого |
длины общей нормали |
венца |
|
с погрешностями угловых («делительных») кинемУатических перемещений элементов зуборезного станка.
В частных контрольных комплексах для нормирования
кинематической точности используют такие показатели, как |
|
|
Т |
колебание измерительного межосевого расстояния за оборот |
|
Н |
|
Б |
|
колеса Fir , измеряемое на межосемере (рис. 3.123), и радиаль
ное биение зубчатого венца Frr (они характеризую т радиаль
ную составляющую кинематической погрешности), дополнен
ные погрешностью |
обката Fcr |
|
колебанием длины общей |
|||||||
нормали FvWr (они |
характеризую т тангециальную составля |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
ющую кинематической пог ешност ). Стандарт предусматри |
||||||||||
вает возможности примененияилид угих частных комплексов, |
||||||||||
определяющих степень кинематической точности колес. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
и |
|
|
7М ВШ |
|||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|||
п |
|
Рис. 3.123. Схема межосемера |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Наибол |
совершенным способом выделения циклических |
|||||||||
погрешностей,е |
|
определяющих |
плавность |
работы передачи, |
||||||
является |
гармонический анализ результатов измерения к и |
|||||||||
нематическойР |
погрешности, но, поскольку измерения на ки- |
нематомерах сравнительно редки и дороги, чащ е используют другие показатели плавности.
Показателями плавности являю тся отклонения ш ага зубьев зубчатого колеса f и отклонения ш ага зацепления fpbr от но минальных значений, измеряемые с помощью шагомеров (рис. 3.124, 3.125.), погрешности профиля зубьев ffr и др.
345
При измерении зубчатого колеса шагомером (рис. 3.124) можно оценить как погрешности каждого шага, так и нако пленную погрешность ш ага на всем зубчатом венце колеса F или выбранного числа шагов F , которые относятся к показа телям кинематической точности зубчатых колес.
Полноту контакта поверхностей зубьев оценивают по пятну контакта (интегральный показатель контакта) или по частным показателям . Пятно контакта можно определять непосред ственно в собранной передаче, а такж е на контрольно-обкатных
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
р |
й |
|
|
|||
|
|
|
. 3.125. Схема измерения |
|||||
|
о |
|
|
|||||
Рис. 3.124. Схема измерения |
|
|
||||||
шага зубьев |
т |
|
Рис |
шага зацепления |
||||
станках, специальных |
|
|
|
на межосемерах при заце |
||||
с ендах или |
нии номинального межосевогои расстояния. Для контроля пятна контакта боковую поверхность меньшего или измерительного
плении контролируемого колеса с измерительным и соблюде
колеса покрываютзслоем краски толщиной не более 4...6 мкм
и производятобкатку колес при легком притормаживании. В качестве красителя применяют свинцовый сурик, берлинскую
лазурь. Значпние пятна контакта определяют в относительных
единицахРе- процентах от длины и от высоты активной поверх ности зуба. При оценке абсолютной длины пятна контакта из общей длины (в миллиметрах) вычитают разрывы пятна, если они превышают значение модуля зубчатого колеса.
Оценка точности контакта боковых поверхностей зубьев в передаче может быть выполнена раздельным контролем эле ментов, влияю щ их на продольный и высотный контакты зу бьев колес.
В качестве показателей зазора между нерабочими боковыми
346
поверхностями зубьев колес могут быть использованы такие, как межосевое расстояние, определяемое размерами зуба при комплексном контроле в беззазорном зацеплении с измеритель ным колесом; толщина зуба по хорде на заданном расстоянии от окружности выступов; высота до постоянной хорды (рис. 3.126); длина общей нормали, значение которой зависит от тол щины зуба; размер по роликам М , определяемый смещением исходного контура и др.
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
боры |
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.126. Схема измерения высоты до постоянной хорды |
||||||||
Для контроля параме р |
в зубчатых колес применяют специ |
|||||||
|
и |
. К ним относятся уже упоминав |
||||||
ально разработанные пр |
|
|||||||
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
шиеся кинематомеры тмежосемеры, а такж е приборы для кон |
||||||||
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
троля шага (шагомеры), отклонений и колебаний длины общей нормали (н рмалемеры) и др. Некоторые приборы предназна чены для пк нтр ля только одного параметра (эвольвентомер - для контроляе рофиля зуба, тангенциальный шагомер - для контроля шага зацепления), другие позволяют контролировать несколькоР параметров, в том числе и относящихся к разным нормам точности.
Так, межосемер можно использовать для контроля колеба ния межосевого расстояния за оборот колеса Fir (показатель из норм кинематической точности), колебания межосевого расстояния на одном зубе fir (показатель из норм плавности), отклонения межосевого расстояния от номинального E a-s и Еа... (показатели из норм бокового зазора). На этом же при боре можно проконтролировать и пятно контакта.
347
Оформление чертежей
При оформлении чертежей зубчатых колес в соответствии с требованиями ЕСКД в правой верхней части чертежа помещ а ют таблицу параметров, которая состоит из трех частей, разде ляем ы х основными линиями. В первой (верхней) части табли цы помещают основные данные, которые включают модуль, число зубьев, нормальный исходный контур (для нестандарт ного указываю т необходимые для воспроизведения параметры, стандартный задают ссылкой на стандарт), обозначение норм
|
У |
точности по типу 9-8-7-F ГОСТ 9178-81 (для мелкомодульных |
|
колес) или 8-В ГОСТ 1643-81 и другие данные. |
Т |
Во второй части таблицы помещают данные для контроля |
норм точности, которые для колес с нестандартным исходным контуром вклю чаю т полный контрольный комплекс для про верки по нормам кинематической точности, плавности, кон
такта и бокового зазора. Д ля колес со стандартным исходным |
||||||
|
|
|
|
|
Н |
|
контуром параметры контроля вклю чаю т только данные для |
||||||
проверки по нормам бокового зазора, например: |
_ |
|||||
- постоянная хорда |
|
|
|
|
Б |
хорды hc |
sc и высота до постоянной |
||||||
|
|
|
|
й |
|
|
(при этом указываю т номинальное значение постоянной хорды |
||||||
|
|
|
р |
|
|
а высоту |
до третьего знака после запятой (например, 3,803), |
||||||
|
|
о |
|
номинального значения |
||
до постоянной хорды приводят видев |
||||||
ткл |
нений, например 3,1741°’°;^); |
|||||
и двух отрицательны х |
|
|
||||
и |
|
|
|
|
|
|
- толщ ина по хорде |
~sy и выс та до хорды hay (в этом случае |
указы ваю т номинальное значение высоты до хорды и контро |
|||
|
|
|
з |
лируемое значение толщ ны с двумя отрицательными откло |
|||
нениями); |
р ликам М и диаметр D ролика (диаметр роли |
||
- размер |
|||
|
по |
|
|
ка указы ваю т как номинальное значение, а контролируемый |
|||
размер М —содвумя отрицательны ми отклонениями); |
|||
- длину общей нормали W (номинальное значение с двумя |
|||
Р |
|
|
|
отрицат льны ми отклонениям и). |
|||
В третьей |
части таблицы помещают справочные данные, в |
которые могут вклю чаться делительный диаметр колеса, дан ные о сопрягаемом зубчатом колесе и пр.
Н о р м и р о ва н и е т очност и к о н ических зуб ч а т ы х колес и передач
ГОСТ 1758-81 нормирует требования к точности кониче ских зубчатых колес и передач аналогично тому, как установ-
348
лены требования к точности цилиндрических зубчатых колес и передач. Стандарт устанавливает двенадцать степеней точ ности, причем допуски и предельные отклонения параметров зубчатых колес и передач нормированы только для степеней точности с 4 по 12. Д ля любой передачи (и зубчатого колеса) в соответствующих степенях точности установлены нормы точ ности трех видов: кинематической точности, плавности рабо ты и контакта зубьев.
Допускается как назначение всех норм одной степени точ
ности так и комбинирование разных степеней точности. При этом как и для цилиндрических зубчатых колес и передачУнор мы плавности могут быть не более чем на две степениТ точнее
или на одну степень грубее, чем нормы кинематической точно
сти, а степени точности по нормам контактаНзубьев не должны быть грубее, чем степень точности по нормам плавности.
Независимо от назначаемых степеней точности (одинако вых или комбинированных) устанавливают шесть видов со
пряж ений (А, В у С, D, Е, Н ), которые представлены в порядке |
|
убывания гарантированного бокового зазораБjn . Допуски бо |
|
|
и |
кового зазора в виду особенностей конических зубчатых пере |
|
дач (зазор изменяется при осевом йперемещении зубчатых ко |
|
лес) стандарт не устанавливает. |
|
о |
|
Есть определенные рек мендации по соответствию видов со |
|
т |
|
пряжений и степеней очн с ри по нормам плавности конических
и ются для степенейзточнос и по нормам плавности от 4 до 7, вид
зубчатых колес и передач. Виды сопряжений Е и Н рекоменду
сопряжения D - для степеней точности с 4 по 8, вид сопряже ния С - для степенейо с 4 по 9, вид сопряжения В - для степеней с 4 по 11 и вид с пряжения А - для степеней с 4 по 12.
П оказателипкинематической точности конических зубча тых колес и ередач имеют определенное сходство с соответ ствующимиР показателями цилиндрических колес и передач. Они включают наибольшую кинематическую погрешность колеса Fir, накопленную погрешность шага по зубчатому ко лесу Fpr у накопленную погрешность k шагов зубчатого коле са Fpkr у биение зубчатого венца Frr, погрешность обката Fcr.
П оказателем кинематической точности конических зубча тых передач является наибольшая кинемат ическая погреш ность передачи Fior.
К показателям кинематической точности конических зубча тых колес и передач относятся только их характеризующие по
849
грешности, такие, как колебание измерительного межосевого угла пары за оборот колеса F"iYr за полный цикл передачи F"ior
Эти показатели кинематической точности конических зуб чаты х колес определяют как разность наибольшего и наи меньшего измерительных межосевых углов в передаче, состав ленной из измеряемого и контрольного конических зубчатых колес при их двухпрофильном зацеплении.
Для оценки показателей конических зубчатых передач ис пользуют пару конических зубчатых колес, подобранную для
работы в будущем изделии или осуществляют контроль гото |
|||
вой передачи. |
|
У |
|
Возможно такж е использование таких |
Т |
кине |
|
показателей |
|||
матической точности как колебание относительного |
поло |
||
жения зубчат ы х колес пары по нормали |
Н |
|
|
за полный оборот |
зубчатого колеса F"jnr, за полный цикл передачи F ” Эти по грешности определяют как наибольшую разность положений одного колеса пары относительно другого в направлении, пер
пендикулярном плоскости, касательной к общей образующей |
|||
начальны х конусов пары конических зубчатыхБ |
колес. |
||
|
и |
конт акт а зубьев для ко |
|
П оказатели плавност и работы |
|||
нических зубчатых колес и передачйпостроены примерно так |
|||
ж е, как и для цилиндрических. |
|
|
|
о |
|
|
|
Специфическим парамет м конических зубчатых передач |
|||
т |
|
венца fш[г, определяемое |
|
является осевое смещение зубчатогор |
и боты и пятно контакта,з установленные при обкаточном конт
смещением зубчатого венца вдоль оси конического зубчатого
колеса от такого его полож ения, при котором плавность ра
роле передачи,обудут наилучш ими. Стандартом установлены предельные значения осевых смещений зубчатого венца =Ьf ^ .
нях точности;п8 - 7 - 7 - В ГОСТ 1758-81 при комбинирова нии ст п н й точности
Примеры б значений точности конических зубчатых ко
лес илиер дач: 7 - А ГОСТ 1758-81 при одинаковых степе Р
Червячные цилиндрические передачи
Для червячны х цилиндрических передач по единому для всех зубчатых передач принципу ГОСТ 3675-81 устанавливает 12 степеней точности по показателям кинематической точно сти, плавности работы и контакта зубьев червячного колеса с червяком . Как и для других зубчатых передач допускается комбинированное назначение степеней точности с соблюдени
350