7 Выбор точности зубьев колес

Для данного колеса выбираем 8-ую степень точности (средняя точность). Относится к колесам общего машиностроения, не требующих особой точности; окружная скорость до 10 м/с; КПД не ниже 0,97; зубья нарезаются обкаткой или копированием инструментом профилированным в соответствии с действительным числом зубьев колеса; зубья не шлифуются, при надобности отделываются или притираются.

Допуск на кинематическую погрешность зубчатого колеса (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

Fi’=Fp+ft=45+18=63 мкм

Допуск на биение зубчатого венца (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

F_r = 63 мкм.

Допуск на накопленную погрешность k шагов F_pk и накопленную погрешность шага F_p (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

F_pk = 40 мкм F_p = 45 мкм;

k = 21

Допуск на колебание длины общей нормали (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

Fvw = 50 мкм.

Допуск на погрешность обката (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

F_c = 50 мкм.

Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

F” = 90 мкм.

Допуск на местную кинематическую погрешность зубчатого колеса (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

f_i^’ = 40 мкм.

Предельные отклонения шага и предельные отклонения шага зацепления

(по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

fpt=±22 мкм

fpb=±21 мкм

Допуск на погрешность профиля зуба (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

ft = 18 мкм ;

Допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

Fi”=32 мкм ;

Допуск на суммарную погрешность контактной линии (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

Fк=40 мкм ;

Допуск на направление зуба (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

Fb=32 мкм ;

Допуск параллельности осей и допуск на перекос осей (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

fx=32 мкм fy=16 мкм ;

Нормы контакта зубьев в передаче (суммарное пятно контакта) (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

по высоте зубьев, не менее 40 % по длине зубьев, не менее 50%

Нормы бокового зазора (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

Ehs =-250 мкм — наименьшее дополнительное смещение исходного контура для зубчатого колеса с внешними зубьями

Ewms(1)=-180 мкм — наименьшее отклонение средней длины общей нормали для зубчатого колеса с внешними зубьями

Ecs=-180 мкм — наименьшее отклонение толщины зуба для зубчатых колес с внешними и внутренними зубьями .

Ewms(2)=-18 мкм

Ewms= Ewms(1) + Ewms(2)=-198 мкм

Нормы бокового зазора (по ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81):

Тн=200 мкм — допуск на смещение исходного контура

T_Ww=100 мкм — допуск на среднюю длину общей нормали

Т_с=140 мкм — допуск на толщину зуба.

±far=+90 мкм - предельные отклонения межосевого расстояния.

8. Размерные цепи

Для обеспечения заданной точности редуктора при сборке требуется выдержать зазор между телами качения и кольцами подшипников в интервале от 0 до 0,25 мм.

С этой целью между корпусом и торцом крышки устанавливается металлических калиброванных прокладок. Для расчета возможного диапазона регулировки, количества и толщины прокладок воспользуемся решением размерной сборочной цепи.

Размерная цепь – совокупность размеров, представляющих собой замкнутый контур и предназначенная для решения размерной цепи.

Размерная цепь состоит из звеньев. Существует исходное звено – звено, определяющее точность всего механизма, замыкающее звено – звено, получаемое последним при составлении расчетных цепей. Все остальные звенья называются составляющими или уменьшающими.

Звено называется увеличивающим, если при увеличении его размера, размер исходного звена увеличивается (при неизменности остальных размеров). Звено называется уменьшающим, если при уменьшении его размеров, размер исходного звена уменьшается (при неизменности остальных размеров).

Существуют несколько способов обеспечения точности исходного звена:

1. Полная взаимозаменяемость.

2. Вероятностный способ.

3. Метод селективной сборки.

4. Метод пригонки.

5. Метод регулирования.

Воспользуемся методом регулирования.

Детали изготавливают по экономически обоснованным квалитетам (мы принимаем квалитет 12). В конструкции предусматривается деталь – компенсатор, размеры которого можно изменять при сборке (прокладками, резьбами, автокомпенсаторами).

Определяем номинальные размеры составных звеньев (по чертежу).

Примем номинальный размер компенсатора 1 мм.

Строим основное уравнение размерной цепи:

;

;

;

\

Выбираем и назначаем допуска на составные звенья (Таблица 1).

Таблица 1- Выбор и назначение допуска на составные звенья.

Обозначение	Номинальный размер	i	Основное отклонение	Квалитет
АΣ	2	-	-	-
А1	33	1,56	-	-
А2	12	1,08	h	12
А3	110	2,17	h	12
А4	9	0,9	h	12
А5	33	1,56	-	-
А6	21	1,31	±IT/2	12
А7	240	2,9	h	12
А8=К	1	0,55	-	-
А9	21	1,31	±IT/2	12

Далее по заданному квалитету назначаем допуск (Таблица 2).

Таблица 2- Выбор и назначение допуска на составные звенья.

Обозначение	Допуск, Т	Верхнее откло- нение, В	Нижнее откло- нение, Н	Середина С
АΣ	250	+250	0	+125
А1	150	0	-150	-75
А2	180	0	-180	-90
А3	350	0	-350	-175
продолжение таблицы №2
А4	150	0	-150	-75
А5	150	0	-150	-75
А6	210	+105	-105	0
А7	460	0	-460	-230
А8=К	1610	-	-	-135
А9	210	+105	+105	0

Определяем наибольшую величину компенсации:

;

мкм;

;

мкм;

Определим предельные размеры компенсатора, для чего необходимо определить координаты середины поля допуска компенсатора:

мкм;

мкм;

А₈^min=А8+С8-Т8/2=1+(-0,135)-1,61/2= 0,06 мм;

А₈^max=А8+С8+Т8/2=1+(-0,135)+1,61/2= 1.67 мм;

Определяем минимальное количество прокладок, составляющих размер компенсатора :

;

- допуск на отдельный компенсатор (толщину прокладки), принимается 0,1…0,3; =37.5 мкм

;

Округляем до ближайшего большего числа: ;

Определим величину ступени компенсатора:

;

мкм;

Размеры компенсаторов:

К₁ = 1_-0,04 мм;

К₂ = 1+0,207 = 1,207_-0,04 мм;

К₃ = 1,207+0,207= 1,414_-0,04 мм;

К₄ = 1,414+0,207= 1,621_-0,04 мм;

К₅ = 1,621+0,207= 1,828_-0,04 мм;

К₆ = 1,828+0,207= 2,035_-0,04 мм;

К₇ = 2,035+0,207= 2,242_-0,04 мм;

К₈ = 2,242+0,207= 2,449_-0,04 мм;

К₉ = 2,449+0,207= 2,656_-0,04 мм