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

Нормирование точности и технические измерения

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
9.67 Mб
Скачать

ния 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 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 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