Контрольные вопросы к главе 10

1. Какие виды шпоночных соединений и случаи их применений?

2. Указать тип исполнения и ширину шпонки в обозначении: Шпонка 1811100 ГОСТ 23360-78*.

3. Какие способы центрирования в шлицевых соединениях с прямобочным профилем?

4. В шлицевом соединении указать

5. В шлицевом соединении указать больший диаметр вала.

6. В шлицевом соединении указать ширину шлица втулки.

Глава11. Взаимозаменяемость зубчатых передач

ГОСТ 2.403-68 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения чертежей цилиндрических зубчатых колес.

ГОСТ 2.405-75 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения чертежей зубчатых колес.

ГОСТ 13754-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые конические с прямыми зубьями. Исходный контур.

ГОСТ 13755-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходный контур.

ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски.

ГОСТ 1758-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые конические и гипоидные. Допуски.

ГОСТ 3675-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи червячные цилиндрические. Допуски.

11.1. Основные эксплуатационные и точностные требования к зубчатым передачам

В настоящее время в машиностроении и приборостроении широко применяют передачи зубчатые цилиндрические (для передачи крутящего момента между параллельными осями), конические (для передачи крутящего момента между пересекающимися осями) и червячные (для передачи крутящего момента между пересекающимися осями) с модулем от одного и более миллиметров, требования к которым регламентируются государственными стандартами.

Для обеспечения работоспособности передач в заданных условиях нужно знать, какие основные эксплуатационные показатели определяют точность передач в конкретном случае. По эксплуатационному назначению можно выделить четыре основные группы зубчатых передач: отсчетные,скоростные,силовыеиобщего назначения.

К отсчетным передачамотносят зубчатые передачи измерительных приборов, делительных механизмов металлорежущих станков и делительных машин. В большинстве случаев колеса этих передач имеют малый модуль и работают при малых нагрузках и скоростях. Основным эксплуатационным показателем делительных и других отсчетных передач является высокая кинематическая точность, то есть точная согласованность углов поворота ведущего и ведомого колеса передачи. Для реверсивных отсчетных передач весьма существенное значение имеет боковой зазор в передаче и колебание этого зазора.

Скоростными передачамиявляются зубчатые передачи турбинных редукторов, коробок скоростей, двигателей турбовинтовых самолетов. Окружные скорости зубчатых колес в таких передачах достигают 60 м/с при достаточно большой передаваемой мощности. Их основной эксплуатационный показатель – плавность работы, то есть отсутствие циклических погрешностей, многократно повторяющихся за оборот колеса. С увеличением частоты вращения требования к плавности работы повышаются. Передача должна работать бесшумно и без вибраций, что может быть достигнуто при минимальных погрешностях формы и взаимного расположения зубьев. Колеса таких передач обычно имеют средние модули.

К силовым передачамотносятся зубчатые передачи, передающие значительные вращающие моменты сил при малой частоте вращения, например, зубчатые передачи клетей прокатных станов, подъемно-транспортных и землеройных механизмов. Колеса таких передач изготавливают с большим модулем. Основное требование к ним – это обеспечение возможно более полного использования активных боковых поверхностей зубьев, то есть получение наибольшего пятна контакта по боковым поверхностям зубьев.

К передачам общего назначенияне предъявляется повышенных требований по точности.

Существенное влияние на зубчатую передачу оказывает величина бокового зазора. Его наличие компенсирует неизбежные ошибки при монтаже, предотвращает заклинивание передачи при нагреве зубчатых колес и корпуса во время работы, а также делает возможным размещение слоя смазки между боковыми поверхностями зубьев колеса.

С учетом эксплуатационных требований к зубчатым передачам ГОСТ 1643-81 предусматривает 12 степеней точности зубчатых колес и передач, обозначенных в порядке убывания точности цифрами: 1, 2, 3 …12. Для цилиндрических зубчатых передач степеней точности 1 и 2, а для конических – 1, 2 и 3 допуски и предельные отклонения пока не определены. Эти степени предусмотрены для будущего развития.

Для каждой степени точности зубчатых колес и передач установлены нормы: кинематической точности, плавности работы иконтакта зубьев зубчатых колес в передаче.

Четвертая независимая группа норм – нормы бокового зазора. Требуемый боковой зазор в передаче обеспечивается выбором соответствующего вида сопряжения и допуска. Стандартами установлено шесть видов сопряжений и восемь видов допусков на боковой зазор. Точность изготовления зубчатых колес и передач задается степенью точности, а требования к боковому зазору – видом сопряжения и видом допуска.

К зубчатым колесам в зависимости от их функционального назначения могут предъявляться самые разные требования, поэтому стандарты разрешают применять разные степени точности для разных норм точности. Например, для цилиндрических зубчатых колес допускается, чтобы нормы плавности работы колес и передач могли быть не более чем на две степени точнее или на одну грубее норм кинематической точности, а нормы контакта зубьев можно назначать по любым степеням, более точным, чем нормы плавности, и на одну ступень грубее норм плавности.

В каждой группе норм точности в стандартах даются показатели точности или комплексы показателей. Изготовитель имеет право выбирать для измерения такие параметры колеса, которые соответствуют технологическому процессу и наличию измерительных средств.

Введены условные обозначения: показатели кинематической точности обозначаются прописной буквой F, а показатели плавности строчной –fс соответствующим индексом. Индекс «О» означает, что рассматриваемый показатель относится к передаче, а его отсутствие – к зубчатому колесу; индекс «r» относится к погрешности, а его отсутствие – к допуску. Один штрих (,) означает, что данная погрешность определяется при однопрофильном касании, а два штриха (,) – при двухпрофильном.

Основные параметры для цилиндрических прямозубых эвольвентных зубчатых колес и некоторые соотношения между ними приведены в табл. 11.1. и на рис. 11.1.

Рис. 11.1. Основные геометрические параметры зубчатых колес

Таблица 11.1