7 Выбор степени точности и расчет бокового зазора зубчатой передачи

Целью данного задания является назначение степеней точности зубчатых колес по трем видам норм: кинематической точности, плавности работы, контакта зубьев; расчет гарантированного бокового зазора; выбор измерительных средств контроля точности по всем видам норм точности контролируемых параметров и бокового зазора.

При разработке системы допусков для зубчатых передач зубчатое колесо необходимо рассматривать как звено механизма, погрешности которого определяют характер нарушения функций этого механизма, снижают его долговечность.

Исходные данные для расчета:

- число зубьев ведущего колеса Z₁ = 60;

- число зубьев ведомого колеса Z₂ = 36;

- окружная скорость колеса V_окр = 30м/с;

- модуль зубчатой передачи m = 5мм;

- ширина колеса В = 120мм;

- рабочая температура колеса: T = 75°C, корпуса: T = 55°C;

- материал колес: силумин; корпуса: чугун; вид передачи: скоростной редуктор.

Порядок расчета

По величине скорости Vокр, м/с, выбираем степени точности зубчатой передачи и затем корректируем по виду передачи [2].

Выбираем степень точности (по нормам плавности) 5. Для силовых передач норма контакта принимается на одну степень ниже 6, по нормам кинематической точности 5.

Определяем межосевое расстояние a_w, мм, по формуле

, (7.1)

мм.

Определяем температурную компенсацию зазора j_n1, мм, и оптимальную толщину слоя смазки j_n2 , мкм, по формуле

, (7.2)

мм,

, (7.3)

мкм.

Определяем минимальный боковой зазор передачи j_nmin, мкм, по формуле

, (7.4)

мкм.

По таблицам ГОСТ 1643-81 выбираем вид сопряжения А.

Выбор контролируемых параметров и средств их измерения

Стандарт на допуски зубчатых колёс и передач (ГОСТ 1643-81) предусматривает для каждой нормы точности ряд показателей [3]. Однако на основании многолетнего опыта работы каждый вид машиностроения разрабатывает свои рекомендации по выбору комплексов контролируемых параметров. Для химического и пищевого машиностроения эти рекомендации приведены в работе [2], по которой и следует подбирать комплексы для контроля зубчатых колёс. Измерительные средства для контроля каждого комплекса выбираются с учётом степени точности и основных характеристик колёс по справочным данным [2, 4, 5].

По таблице 5.5 [2] определяем контролируемые параметры:

1. нормы кинематической точности при степени точности 5:

- наибольшая кинематическая погрешность, F_i^', определяемая по формуле [2]

, (7.5)

- колебания длины общей нормали, F_vWr ;

- рекомендуемая погрешность шага, F_p ;

- накопленная погрешность К- шагов, F_pk;

2) нормы плавности при степени точности 5:

_{- отклонение шага зацепления, ;}

_{- погрешность профиля, ;}

3. _{норма контакта зубъев при степени точности 6:}

- погрешность направления зуба, ;

4) нормы бокового зазора при виде соряжения А:

- наименьшее дополнительное смещение исходного контура, Eн;

- допуск на смещение исходного контура, Тн .

Значения данных параметров определяем исходя из величины диаметров делительной окружности колеса и шестерни , мм, которые определяются по формуле

, (7.6)

мм,

,

мм.

Значения контролируемых параметров для шестерни и колеса представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Комплексы контроля для прямозубых зубчатых колес

Нормы		Для колеса Z2 = 60, Dд2 = 300 мм	Для шестерни Z1 = 36, Dд1 = 180 мм
5 5	Кинема тичес кой Точно сти	наибольшая кинематическая погрешность, Fi^'= 38 мкм	наибольшая кинематическая погрешность, Fi^'= 33 мкм
		колебания длины общей нормали, FvWr = 17 мкм;	колебания длины общей нормали, FvWr = 17 мкм;
		рекомендуемая погрешность шага, Fp = 30мкм	рекомендуемая погрешность шага, Fp = 25мкм
		накопленная погрешность К- шагов, Fpk = 25 мкм	накопленная погрешность К- шагов, Fpk = 22 мкм
5	Плавно сти работы	отклонение шага зацепления, fpb = ± 9мкм	отклонение шага зацепления, fpb = ± 9мкм
		погрешность профиля ff = 8 мкм.	погрешность профиля ff = 8 мкм.
6 6	Контак та зубъев	погрешность напрвления зуба, Fβ = 9 мкм	погрешность напрвления зуба, Fβ = 6 мкм
А А	Боково го зазо ра	наименьшее дополнительное смещение исходного контура, Ане = 290 мкм	наименьшее дополнительное смещение исходного контура, Ане = 250 мкм
		допуск на смещение исходного контура, Тн = 110 мкм	допуск на смещение исходного контура, Тн = 110 мкм

Средства измерения зубчатых колес указаны в таблице 6.

Таблица 6 - Средства измерений зубчатых колес

Обозна чение контро лируе мого пара метра	Наименование измерительного прибора	Степень точности	Пределы измерения,мм
Fi	БВ-5058 для контроля кинематической погрешности	3-8	m = 1-8 d = 20-320
Fp Fpk	БВ – 5056 для автоматического контороля накопленной погрешности К – шагов, шага по колесу от отклонение шага	2-3	m = 1-16 d = 20-400
	БВ – 5061 цехового типа для контроля зубчатых колес	≥ 4	m = 1-8 d = 20-30
	Универсальный эвольвентомер БВ – 5070	≥ 3	m = 1-16 d = 20-340
Fβ	Универсальный эвольвентомер с участком для контроля винтовой линии (с ходомером) БВ - 5062	≥ 3	m = 1-12
Ане	Тангенсальный зубомер НЦ 23500 для контроля смещения исходного контура		m = 1-12 d = 20-350