4. Выбор степени точности и вида сопряжения

Степень точности назначается на основе конкретных условий работы зубчатой передачи и предъявляемых к ней требований. При выборе степени точности может быть применен расчетный, опытный или табличный метод.

Расчетный метод. Степень точности определяется на основе кинематического расчета погрешности всей передачи и допустимого угла рассогласования по нормам кинематической точности; расчета динамики передачи, вибрации и шума по нормам плавности работы; расчета на контактную прочность и долговечность по нормам контакта зубьев. Методики расчета приводятся в отраслевых стандартах.

Опытный метод. Степень точности проектируемой передачи принимается аналогичной степени работающей передачи при наличии положительного опыта эксплуатации.

Табличный метод. При выборе степени точности принимаются во внимание обобщенные рекомендации и таблицы, в которых содержатся примерные значения окружной скорости для каждой степени точности и примеры использования норм точности (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Рекомендации по выбору степени точности зубчатых передач

Степень точности	Условия работы и применение зубчатых колес	Окружная скорость зубчатого колеса, м/с
		прямозубое	косозубое
6-я (высокоточная)	Плавная работа на высокой скорости; в делительных механизмах и отсчетных устройствах	Св. 10 – до 15	Св. 15 – до 30
7-я (точная)	Повышенная скорость и умеренная мощность; колеса подач в металлорежущих станках, колеса скоростных редукторов, в автостроении	Св. 6 – до 10	Св. 10 – до 25
8-я (средняя)	Средняя скорость, небольшая перегрузка; для общего машиностроения, передач станков и нормальных редукторов, грузоподъемных устройств, в авто- и тракторостроении	Св. 2 – до 6	Св. 4 – до 10
9-я (пониженная)	Низкая скорость; для открытых или малонагруженных передач, выполненных по конструктивным соображениям бóльшими, чем следует из расчета	До 2	До 4

Окружная скорость вычисляется по формуле:

,

(4.1)

где d – делительный диаметр колеса, мм; n – частота вращения колеса, об/мин.

Вид сопряжения выбирается в зависимости от минимального значения бокового зазора , который должен учитывать слой смазки между зубьями и температурную деформацию вследствие нагрева передачи и корпуса:

(4.2)

где V – значение зазора, необходимого для размещения слоя смазки; – коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса, выбираются из данных табл. 4.2; – значения температуры, при которых рассчитывается боковой зазор, °С; – угол профиля эвольвентного зацепления зубьев (в большинстве случаев α = 20°),

,

(4.3)

где m – модуль передачи, мм.

Для быстроходных передач берутся большие значения интервала, для тихоходных – меньшие.

Таблица 4.2

Значения коэффициента линейного расширения α материалов

Марка материала	α, 10-3	Марка материала	α, 10-3	Марка материала	α, 10-3
1	2	1	2	1	2
Ст. 4	11,66	Сталь 15ХМ	11,90	АЛ3	22,00
Сталь 20	11,16	Сталь 20ХМ	12,10	А; АМг	24,00
Сталь 30	11,09	Сталь 35ХМ	12,30	БрОФ10-1	17,00
Сталь 40	11,21	Сталь 15ХМ	11,90	БрОЦС6-6-3	17,10
Сталь 45	11,59	Сталь 40ХН	11,70	БрАЖН10-4-4	17,10
Окончание табл. 4.2
1	2	1	2	1	2
Сталь 50	12,00	Сталь Х12М	11,20	БрАЖН11-6-6	14,90
Сталь 15Х	11,30	Сталь Х18Н25С2 (нержавеющая)	14,20	Л62	20,00
Сталь 20Х	11,30	Дюралюминий Д1; Д16; Д18	12,90	Л70; Л80	18,80
Сталь 30Х	12,20	Авиаль АВ	23,50	Чугун	8,70 – 11,1
Сталь 15М	12,00	АЛ1	22,30
Сталь 20М	11,20	АЛ2; АЛ4; АЛ6	20,00

Материалы для колес и корпуса студенты выбирают самостоятельно, однако следует помнить о том, что зубчатые колеса изготавливаются из качественной углеродистой или легированной стали, которые хорошо сопротивляются контактно-усталостным повреждениям на поверхности зубьев. Корпус выполняется из материала, имеющего хорошие литейные свойства (чугун, алюминиевые сплавы). Вид сопряжения выбирается по значению (табл. 4.3).

Таблица 4.3

Значения гарантированного бокового зазор ,

предельные отклонения межосевого расстояния

Вид сопря-жения	Класс отклонения меж- осевого расстояния	Обоз­начение параметра	Межосевое расстояние aω, мм
			до 80	80 –125	125 –180	180 –250	250 –315	315 –400	400 –500	500 –630
Н Е D С В А	I II III IV V VI	γn min, мкм	0 30 46 74 120 190	0 35 54 87 140 220	0 40 63 100 160 250	0 46 72 115 185 290	0 52 81 130 210 320	0 63 89 140 230 360	0 63 97 155 250 400	0 70 110 175 280 440
– Н, Е D С В А	I II III IV V IV	± fа, мкм	10 16 22 35 60 100	11 18 28 45 70 110	12 20 30 50 80 120	14 22 35 55 90 140	16 25 40 60 100 160	18 28 45 70 110 180	20 30 50 80 110 200	22 35 55 90 140 220