Lektsia_Zubchatye_peredachi_i_kolesa
.pdf27 Гарантированный боковой зазор – наименьший предписанный боковой зазор.
27.1 Допуск на боковой зазор
28 Дополнительное смещение исходного контура – дополнительное смещение исходного контура от его номинального положения в тело зубчатого колеса, осуществляемое с целью обеспечения в передаче гарантированного бо-
кового зазора (Рисунок 21).
I - номинальное положение исходного контура; II - действительное положение исходного контура
Рисунок 21
Примечание: под номинальным положением исходного контура понимается положение исходного контура на зубчатом колесе, лишенном погрешностей, при котором расстояние от рабочей оси вращения до делительной прямой равно:
,
где - номинальное смещение исходного контура, не предусматривающее бокового зазора.
28.1 Наименьшее дополнительное смещение исходного контура:
–для зубчатого колеса с внешними зубьями ;
–для зубчатого колеса с внутренними зубьями .
28.2 Допуск на дополнительное смещение исходного контура
29 Предельные отклонения измерительного межосевого расстояния:
–для зубчатых колес с внешними зубьями:
–верхнее ;
–нижнее ;
–для зубчатых колес с внутренними зубьями:
–верхнее ;
–нижнее .
–это разность между допускаемым наибольшим или соответственно наи-
меньшим измерительным и номинальным межосевыми расстояниями.
Примечание: под номинальным измерительным межосевым расстоянием понимается расчетное межосевое расстояние при двухпрофильном зацеплении измерительного зубчатого колеса с контролируемым зубчатым колесом, имеющим наименьшее дополнительное см е-
щение исходного контура.
I - контролируемое зубчатое колесо; II - измерительное зубчатое колесо; III - номинальное измерительное межосевое расстояние
Рисунок 22
30 Номинальная длина общей нормали – расчетная длина общей нормали, соответствующая номинальному положению исходного контура.
30.1 Отклонение длины общей нормали – разность значений действи-
тельной и номинальной длины общей нормали.
30.2 Наименьшее отклонение длины общей нормали:
–для зубчатого колеса с внешними зубьями ;
–для зубчатого колеса с внутренними зубьями .
–это наименьшее предписанное отклонение длины общей нормали, осу-
ществляемое с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазо-
ра.
30.3 Допуск на длину общей нормали
31 Средняя длина общей нормали – среднеарифметическая из всех действительных длин общей нормали по зубчатому колесу (Рисунок 23).
Рисунок 23
31.1 Отклонение средней длины общей нормали – разность значений средней длины общей нормали по зубчатому колесу и номинальной длины об-
щей нормали.
31.2 Наименьшее отклонение средней длины общей нормали:
–для зубчатого колеса с внешними зубьями ,
–для зубчатого колеса с внутренними зубьями .
–это наименьшее предписанное отклонение средней длины общей норма-
ли, осуществляемое с целью обеспечения в передаче гарантированного боково-
го зазора.
31.3 Допуск на среднюю длину общей нормали
32 Номинальная толщина зуба (по постоянной хорде) – толщина зу-
ба по постоянной хорде, отнесенная к нормальному сечению, соответствующая номинальному положению исходного контура.
32.1.Отклонение толщины зуба – разность между действительной и номинальной толщинами зуба по постоянной хорде.
32.2 Наименьшее отклонение толщины зуба - – наименьшее предпи-
санное уменьшение постоянной хорды, осуществляемое с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора.
32.3 Допуск на толщину зуба
33 Отклонение размера по роликам – разность действительной и номинальной величин размера по роликам.
Примечание: под номинальным размером по роликам понимается расчетный размер по верху роликов (или между роликами при контроле зубчатых колес с внутренними зубья-
ми), соответствующий номинальному положению исходного контура.
33.1 Наименьшее отклонение размера по роликам:
–для зубчатого колеса с внешними зубьями ,
–для зубчатого колеса с внутренними зубьями .
33.2 Допуск на размер по роликам
34 Эффективный коэффициент осевого перекрытия передачи |
– |
часть коэффициента осевого перекрытия передачи, определяемая с учетом дей-
ствительного суммарного пятна контакта в передаче.
3 Точность и виды сопряжений зубчатых и червячных передач
Погрешности изготовления и сборки зубчатых и червячных передач вызы-
вают динамические нагрузки, шум, вибрации, нагрев, концентрацию напряже-
ний на отдельных участках зубьев, а также несогласованность углов поворота ведущего и ведомого колес, что приводит к ошибкам относительного положе-
ния звеньев и к ошибкам от мертвого хода.
При назначении допусков на зубчатые колеса и точность монтажа для дос-
тижения качественной работы передачи преследуются цели:
– обеспечение кинематической точности, т.е. согласованности углов пово-
ротов ведущего и ведомого колес передачи;
– обеспечение плавности работы, т. е. ограничение циклических погреш-
ностей, многократно повторяющихся за один оборот колеса (резкие местные изменения отклонений углов поворота колеса);
– обеспечение контакта зубьев, т. е. такого прилегания зубьев по длине и высоте, при котором нагрузка от одного зуба к другому передается по контакт-
ным линиям, максимально использующим всю активную поверхность зуба;
– обеспечение бокового зазора для устранения заклинивания зубьев при работе и ограничения мертвых ходов в передаче.
Кинематическая точность характеризуется величиной кинематической по-
грешности подачи, т.е. разности между действительным и номинальным (рас-
четным) углами поворота ведомого колеса, выраженной в линейных величинах длиной дуги по делительной окружности. Стандартами ограничивается наи-
большая кинематическая погрешность передачи Fior (и колеса Fir ), т.е. наи-
большая алгебраическая разность значений кинематической погрешности за полный цикл изменения относительного положения зубчатых колес (для колеса
– за один оборот).
Плавность работы количественно характеризуется местной кинематиче-
ской погрешностью fir (степень плавности изменения кинематической по-
грешности) и циклической погрешностью передачи fzkor (для колеса – fzkr ).
Полнота контакта зубьев характеризуется относительными размерами по длине и высоте зуба суммарного пятна контакта сопряженных зубьев в переда-
че.
Боковой зазор определяется в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев, и в плоскости, касательной к основным цилиндрам. Боковой зазор не-
обходим для размещения слоя смазки, компенсации температурных деформа-
ций, а также погрешностей изготовления и монтажа. Для нормальной работы боковой зазор в передаче должен быть не меньше установленного гарантиро-
ванного зазора jn min и не больше наибольшего допустимого зазора.
В зависимости от условий эксплуатации к зубчатым колесам предъявляют-
ся различные требования как по величине, так и по характеру допускаемых по-
грешностей. Так, кинематическая точность является основным требованием для делительных и отсчетных передач, планетарных передач с несколькими сател-
литам и т. п.; плавность работы – основное требование для высокоскоростных передач; полнота контакта зубьев имеет наибольшее значение для тяжело на-
груженных тихоходных передач; величина бокового зазора и колебание этой величины наиболее важны для реверсивных, отсчетных, съемных и других пе-
редач.
Следует также учитывать, что обеспечение того или иного показателя точ-
ности зависит от различных технологических факторов. Например, кинемати-
ческая точность обеспечивается за счет малого радиального биения зубчатого колеса, обработки его на станке с точной кинематической цепью; циклическая погрешность зависит от точности червяка делительной передачи станка, а для прямозубых колес – от точности зуборезного инструмента. Плавность работы передачи значительно повышается после шевингования колес и притирки. Кон-
такт зубьев зависит от торцового биения заготовки, а для косозубых зубчатых колес – от наклона направляющих станка, точности ходового винта и т.п. Кон-
такт зубьев улучшается после притирки.
Боковой зазор не зависит от точности зубообработки и определяется в ос-
новном величиной межосевого расстояния в передаче и толщиной зубьев колес.
В указанных в разделе «НТД» по модулю стандартах по точности изготов-
ления все зубчатые колеса и передачи разделены на 12 степеней (от 1-й наибо-
лее точной до 12-й наиболее грубой). Для некоторых степеней числовые значе-
ния допусков и отклонений пока не предусмотрены, эти степени точности ос-
тавлены для будущего развития. К таким степеням точности относятся: для ци-
линдрических передач – 1 и 2; для конических – 1-3; для червячных – 1 и 2 при m 1 мм по ГОСТ 9774.
Для каждой степени точности установлены отдельно нормы кинематиче-
ской точности, плавности работы и контакта зубьев колес и передач. Все эти три вида норм могут комбинироваться и назначаться из разных степеней точно-
сти с учетом ограничений, приводимых в стандартах.
Комбинирование позволяет назначать точные степени для тех норм, кото-
рые наиболее важны с эксплуатационной точки зрения для работы передачи, и
более грубые степени — для остальных норм. Например, для средних и высо-
коскоростных передач (автомобильных, турбинных) степень точности по нор-
мам плавности целесообразно назначить более точную, чем по нормам кинема-
тической точности; для делительных передач (например, отсчетных механиз-
мов) степени точности по нормам кинематической точности и плавности реко-
мендуется принимать одинаковыми; для тяжело нагруженных передач, рабо-
тающих со средину и малыми скоростями, рекомендуется назначать нормы контакта зубьев по более точной степени, чем нормы кинематической точности и плавности работы и т.п.
Устанавливаются двенадцать степеней точности зубчатых колес и передач,
обозначаемых в порядке убывания точности цифрами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12.
Примечание: для степеней точности 1 и 2 допуски и предельные отклонения не даны.
Эти степени предусмотрены для будущего развития.
Для каждой степени точности зубчатых колес и передач устанавливаются нормы: кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев зубча-
тых колес в передаче.
Допускается комбинирование норм кинематической точности, норм плав-
ности работы и норм контакта зубьев зубчатых колес и передач разных степе-
ней точности.
При комбинировании норм разных степеней точности нормы плавности работы зубчатых колес и передач могут быть не более чем на две степени точ-
нее или на одну степень грубее норм кинематической точности; нормы контак-
та зубьев могут назначаться по любым степеням, более точным, чем нормы плавности работы зубчатых колес и передач, а также на одну степень грубее норм плавности.
Устанавливаются шесть видов сопряжений зубчатых колес в передаче А,
В, С, D, Е, Н и восемь видов допуска на боковой зазор х, у, z, a, b, с, d, h.
Обозначения даны в порядке убывания величины бокового зазора и допуска на него (см. рисунок 24).
Рисунок 24 – Виды сопряжений и гарантированные боковые зазоры Примечание сопряжение вида В обеспечивает минимальную величину бо-
кового зазора, при котором исключается возможность заклинивания стальной или чугунной передачи от нагрева при разности температур зубчатых колес и корпуса в 25 °С.
Виды сопряжений зубчатых колес в передаче в зависимости от степени точности по нормам плавности работы указаны в таблице 2.
Таблица 2
Вид сопряжений |
А |
B |
С |
D |
Е |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Степень точности по нормам |
3-12 |
3-11 |
3-9 |
3-8 |
3-7 |
3-7 |
|
плавности работы |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Видам сопряжений Н и Е соответствует вид допуска на боковой зазор , а
видам сопряжений D, С, В и А - виды допуска d, с, b и а соответственно.
Соответствие между видом сопряжения зубчатых колес в передаче и видом допуска на боковой зазор допускается изменять; при этом также могут быть ис-
пользованы виды допусков х, у, z.
Устанавливаются шесть классов отклонений межосевого расстояния, обо-
значаемых в порядке убывания точности римскими цифрами от I до VI.
Гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении обеспечивается при соблюдении предусмотренных классов отклонений межосевого расстояния (для сопряжений Н и Е - II класса, а для сопряжений D, С, В и А - классов III, IV, V и VI соответственно).
Допускается изменять соответствие между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния.
Точность изготовления зубчатых колес и передач задается степенью точ-
ности, а требования к боковому зазору - видом сопряжения по нормам бокового зазора.
Эксплуатационные требования
По условиям работы зубчатые передачи делятся на следующие эксплуа-
тационные группы:
отсчетные (кинематические);
скоростные (окружная скорость до 120 м/с);
силовые;
передачи общего назначения.
Основное требование к отсчетным передачам высокая кинематическая точность (согласованность в углах поворота). Применяются они в точных ки-
нематических цепях (измерительные приборы, делительные механизмы стан-
ков), имеют малый модуль и небольшую длину зуба и работают при малых ок-
ружных скоростях до 6 м/с.
Для скоростных передач основное требование плавность работы, т.е.
бесшумность и отсутствие вибраций. Для них важна также полнота контакта по рабочим профилям зуба. Это зубчатые передачи средних размеров, они входят в состав редукторов турбин, двигателей, коробок перемены передачи автомо-
билей, коробок скоростей станков и других быстроходных механизмов.
Силовые передачи требуют полноты контакта (рисунок 25), особенно по длине зуба. Это колеса с крупным модулем, большой длиной зуба (B>10m). Та-
кие передачи работают в грузоподъемных, землеройных, строительных и до-
рожных машинах, в конвейерах, эскалаторах, механических вальцах и т.д.
Рисунок 25 – Пятно контакта Величину пятна контакта оценивают относительными размерами в про-
центах:
- по длине зуба: a с 100% ,
В
где a – общая длина контакта; с– сумма длин пробелов в пятне (если с>m);
В – ширина зубчатого венца;
- по высоте зуба: hm 100% , hp