Вопрос 5.4. Стандартизация зубчатых колес и передач
Рис. 5.6. Поля допусков эвольвентных шлицев
Для суммарного допуска установлено семь степеней точности (5,6,7…..11). Основными геометрическими параметрами шлицевых соединений с эвольвентным профилем являются: номинальный наружный диаметр D, модуль m и число зубьев Z.
Условное обозначение прямобочного шлицевого соединения на чертежах:
d – 8 - 36 H7/e8 – 40 H12/a11 –7D9/f8,
где d – способ центрирования по внутреннему диаметру;
8 – число зубьев Z;
36 – номинальный внутренний диаметр с посадкой H7/e8;
40 – номинальный наружный диаметр с посадкой H12/a11;
7 – номинальная боковая поверхность с посадкой D9/f8.
При центрировании по наружному диаметру в обозначении проставляется буква «D», при центрировании по боковой поверхности – буква «b». На чертежах шлицевого вала и втулки проставляются лишь поля допусков поверхностей в аналогичной последовательности.
Условное обозначение эвольвентного шлицевого соединения на чертежах при центрировании по боковой поверхности:
45 – 2,5 – 9H/8g,
где 45 – номинальный наружный диаметр;
2.5 – модуль m в мм.;
9H – условное обозначение поля допуска ширины впадины втулки;
8g – условное обозначение поля допуска толщины зуба вала.
При центрировании по наружному диаметру в обозначение добавляется посадка по наружному диаметру.
По эксплуатационному назначению зубчатые передачи можно подразделить на 4 группы: кинематические, скоростные, силовые и общего назначения.
Кинематические передачи используются в измерительных приборах, делительных цепях станков и основное требование предъявляемое к ним – обеспечение высокой кинематической точности т.е. точная согласованность углов поворота ведущего и ведомого колес.
Скоростные зубчатые передачи работают при высоких окружных скоростях, передают большие мощности. Основное требование – обеспечение плавности вращения без появления мгновенных ускорений.
Силовые зубчатые передачи передают большие крутящие моменты при малой окружной скорости. Основное требование- обеспечение полноты контакта рабочих профилей передачи.
Исходя из этого стандартами установлено три группы норм допускаемых отклонений параметров, характеризующих кинематическую точность, плавность работы и контакт зубьев, что позволяет назначать различные нормы и степени точности в зависимости от эксплуатационных требований к передаче. Так, для скоростных передач важнейшими являются нормы плавности работы.
Для каждой нормы точности установлено 12 степеней точности с 1,2,……..12 в порядке понижения точности и увеличения допусков (сравните с 20 квалитетами для допусков линейных размеров)
Кинематическая точности передачи количественно характеризуется кинематической погрешностью передачи (рис.5.6):
Fк..п.п. = (φ2 - φ3) × r ,
где φ2 – действительный угол поворота ведомого колеса, (рад);
φ3 = φ1 z1/ z2 номинальный (расчетный) угол поворота ведомого колеса с числом зубьев z2;
φ1 – действительный угол поворота ведущего колеса с числом зубьев z1;
r – радиус делительной окружности ведомого колеса (мкм).
|
Кинематическая погрешность зубчатого колеса и, соответственно, передачи возникает из-за отдельных поэлементных погрешностей, таких как колебание длины общей нормали, погрешности окружного шага, колебания измерительного межосевого расстояния и др. Стандартом установлены системы допусков цилиндрических зубчатых колес и передач для всех трех норм. Так, для кинематической точности колес установлено 9 комплексов нормируемых показателей (Якушев). Комплексным показателем кинематической точности зубчатого колеса является кинематическая погрешность (рис.5.7), которая выявляется в результате измерений на зубообкатных приборах.
|
Плавность работы передачи нарушается в результате появления мгновенных ускорений, которые, в свою очередь, возникают из-за кинематических погрешностей, которые циклически изменяющихся в пределах зубчатого колеса. Например, циклическая погрешность по колесу окружного шага вызовет при обкате с парным колесом появление мгновенных ускорений на этих участках. На рис 5.8. показаны другие погрешности зубчатого колеса, влияющие на плавность работы – отклонение шага зацепления (б) и погрешность профиля зуба (в).
Контакт зубьев в передаче обеспечивает высокую износостойкость и расчетные контактные давления на рабочих профилях зубьев. При неполном и неравномерном прилегании зубьев уменьшается несущая плоскость поверхности их контакта, неравномерно распределяются контактные напряжения и смазочный материал, что приводит к интенсивному износу. На полноту контакта зубьев влияет погрешности формы и их взаимного расположения в передаче, неточность расположения осей главных отверстий корпусной детали, определяющие расположение зубчатых колес и другие факторы. Комплексным показателем контакта зубьев передачи является пятно контакта зубьев (рис.5.9.), которое определяется опытным
|
