4.7.2 Ряды точности (допуски) для зубчатых колес и передач по параметрам зацепления

Требования первых трех норм точности (кинематической точности, плавности работы, полноты контакта зубьев) характеризуют процесс вращения, а четвертой нормы (бокового зазора) – не характеризуют его, поскольку относятся к нерабочим профилям. Поэтому при нормировании точности зубчатых колес принято давать требования из рядов точности для первых трех норм точности, характеризующих процесс зацепления по разным параметрам. Данные ряды точности называют степенями точности (по аналогии с рядами, образуемыми классами точности, квалитетами).

ГОСТ 1643 – 81 «Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски» устанавливает 12 степеней точности для эвольвентных зубчатых колес и передач с диаметром колес до 6300 мм, модулем от 1 до 55 мм. При этом числовые значения параметров точности даны для степеней от 3 до 12 (наиболее грубой степени). Степени 1 и 2 оставлены для будущего развития.

Как правило, по условиям работы зубчатых колес на первый план выступают требования одной из норм точности, поэтому при нормировании точности применяют комбинирование разных степеней точности по нормам кинематической точности, плавности работы и контакта. Например, для обеспечения плавности работы может быть принята 6-я степень по норме плавности, а норма кинематической точности, как и норма контакта может быть принята по 7-й степени. Следует понимать, что по технологическим причинам возможность изготовление зубчатых колес с существенным различием по степеням норм точности ограничено, оно не должно превышать одного-двух значений.

4.7.3 Ряды точности по параметрам бокового зазора

По условиям эксплуатации зубчатых передач высокая точность зубчатых колес по параметрам зацепления может сочетаться с большими допускаемыми отклонениями по боковому зазору, т. е. нормы на боковой зазор не должны быть связаны с нормами точности по параметрам зацепления. Однако существуют отдельные рекомендации по их взаимосвязи, поскольку невозможно сделать зубчатую передачу с грубыми нормами точности по параметрам зацепления в сочетании с точной нормой по боковому зазору. Поэтому в ГОСТ 1643 – 81 дается набор показателей (ряды точности), относящиеся к боковому зазору, при этом разрешается применять показатели, взятые не по стандарту. Можно говорить о том, что нормируемая точность по боковому зазору носит рекомендательный характер.

Основным показателем бокового зазора в стандарте принят гарантированный боковой зазор (j_{n min}) – это наименьший зазор, который получается при выполнении нормируемых в стандарте требований к колесу зубчатой пары. Этот показатель можно использовать для передач с регулируемым межосевым расстоянием между зубчатыми колесами. При проектировании зубчатых передач гарантированный зазор является исходным значением для выбора требований к параметрам зубчатого колеса и передачи, определяющим этот зазор. Поскольку таких параметров несколько и нормы на них не могут быть одинаковыми, то в стандарте нормируется ряд, состоящий из шести групп точности, которым дано название виды сопряжений и введены условные обозначения: H, E, D, C, B, A (для случая H – гарантированный зазор j_{n min} = 0, для случая А - максимальный боковой зазор). Виды сопряжений можно считать первым рядом (основным) точности для нормирования гарантированного (наименьшего) бокового зазора.

В связи с тем, что на значение бокового зазора оказывает влияние межосевое расстояние передачи, а не только параметры колеса, в стандарте установлены ряды точности, состоящие из шести классов отклонений межосевого расстояния, обозначенных римскими цифрами с I по VI в порядке убывания точности. Эти классы можно считать вторым рядом точностей по боковому зазору. Гарантированный боковой зазор обеспечивается при соблюдении для видов сопряжений Н и Е класса II по межосевому расстоянию, а для видов сопряжений D, C, B и А – классов III, IV, V и VI соответственно. Стандарт разрешает изменять указанные соответствия, т. е. данный ряд является рекомендуемым.

Указанные первый и второй ряды точности направлены на обеспечение гарантированного (наименьшего) бокового зазора. Наибольшее предельное значение бокового зазора и его колебание в разных передачах одной точности по боковому зазору стандарт непосредственно не нормирует, а ограничивает также условными видами допусков на боковой зазор, обозначенных буквами h, d, c, b, a, z, y, x в порядке возрастания величины допуска. Эти нормы являются третьим рядом точности нормирования бокового зазора. Стандарт устанавливает, что видам сопряжений Н и Е должен соответствовать вид допуска h, а видам сопряжений D, C, B и A – виды допусков d, c, b и a соответственно. Это соответствие можно изменять и использовать виды допусков x, y, z, т. е. эти ряды точности имеют рекомендательный характер.

Условность видов допусков объясняется тем, что допуск на боковой зазор или наибольшее значение зазора в стандартах непосредственно не устанавливается, а виды допусков на боковой зазор, также как и виды сопряжений, относятся к группе параметров колес, размеры которых влияют на значение зазора и на которые установлены допуски. При этом в нормах точности по видам сопряжений и по видам допусков регламентируются требования к одним и тем же параметрам зубчатого колеса. Для обеспечения требования по гарантированному (минимальному) зазору задается отклонение параметров от номинального значения в «тело» колеса, т. е. в минус, а для ограничения максимального зазора – допуск в «тело» колеса на этот же параметр.

Сказанное о двух группах норм точности бокового зазора условно изображено на рисунке 4.20.

Рисунок 4.20 – Схема расположения отклонений и допусков, образующих боковой зазор в зубчатой передаче:

Б₁ и Б₂ – отклонения параметров шестерни и колеса, образующих минимальный зазор j_{n min} (нормируется группа параметров по видам сопряжений A, B, C, D, E, H); Т₁ и Т₂ – допуски на параметры шестерни и колеса, определяющие максимальный зазор j_{n max} (нормируются допуски группы параметров по видам допусков x, y, z, a, b, c, d, h)