78304

НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ПЕРЕДАЧ

Лекция

Производство и промышленные технологии

Зубчатое колесо представляет собой деталь сложной геометрической формы в виде диска с зубьями на внутренней или наружной цилиндрической или конической поверхности входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса. Принцип нормирования точности зубчатых колес и передач Трудность в отношении нормирования точностных требований к зубчатым передачам заключается в том что эти детали сложны по своей геометрической форме а кроме того они являются элементами кинематической...

Русский

2015-02-07

811 KB

13 чел.

11. НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ПЕРЕДАЧ

Зубчатое колесо представляет собой деталь сложной  геометрической формы в  виде диска с зубьями на внутренней или наружной цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса.

Зубчатыми передачами называются механизмы,  состоящие из зубчатых колес, которые сцепляются между собой и передают  вращательное  движение, обычно преобразуя угловые скорости и крутящие моменты.

Наибольшее распространение имеют цилиндрические зубчатые колеса и передачи, т.е. передачи с параллельными осями.

11.1. Принцип  нормирования точности зубчатых колес и передач

Трудность в отношении нормирования точностных требований к зубчатым передачам  заключается в том,  что эти детали сложны по своей геометрической форме, а кроме того, они являются элементами кинематической цепи.  При нормировании приходится учитывать,  что их основное служебное назначение - передача движения с одного вала на другой при необычной геометрической форме.

Требования к характеристикам передаваемого  движения  оказываются не одинаковыми для всего многообразия зубчатых передач.

Для передач в счетно-решающих машинах, в кинематических цепях металлорежущих станков  основное  требование  к зубчатым передачам - это обеспечение точности углов поворота за полный оборот колеса.

Для зубчатых  передач в автомобилях,  редукторах станков основным показателем является плавность работы,  т.е.  минимальный шум,  а это происходит из-за точности вращения колеса за малые углы его поворота, т.е. из-за непостоянства передаточного отношения в пределах оборота.

Для зубчатых  колес  в подъемных машинах,  лебедках важно,  чтобы сопрягаемые зубья касались при зацеплении как можно больше  своей  поверхностью, т.е. обеспечивали хороший контакт рабочих поверхностей.

Специфическое требование возникает к зубчатым передачам, работающим в условиях высоких температур,  а также к так называемым реверсивным передачам, направление вращения которых регулярно меняется (переключается). Для таких передач важным является требование к боковому зазору, так как большинство зубчатых колес (практически все) работают по одной стороне профиля,  а по другой стороне, т.е. по нерабочим поверхностям зубьев,  должен обеспечиваться зазор (гарантированный), так называемый боковой зазор.

Исходя из необходимости  правильного  нормирования  требований  к точности зубчатых колес для обеспечения разнообразных эксплуатационных требований, в нормативных документах по точности колес и передач  установлены (нормируются) четыре группы почти независимых требований,  которые называются нормами точности.

Нормы точности  на зубчатые колеса и передачи представляют собой набор требований к точности геометрических и кинематических параметров зубчатых колес  и передач для оценки этой точности в отношении определенного эксплуатационного признака.

Называются эти нормы:

1) нормы кинематической точности;

2) нормы плавности работы;

3) нормы контакта зубьев;

4) нормы бокового зазора.

В нормах кинематической точности нормируются требования к точности таких геометрических и кинематических параметров колеса и передачи, погрешность которых  влияет  на погрешность передаточного отношения за полный оборот колеса,  т.е.  характеризует погрешность в угле поворота за один его оборот по сравнению с тем, как если бы вместо него находилось абсолютно точное колесо.

В нормах плавности работы нормируются требования к точности таких геометрических и кинематических параметров колеса и передачи,  погрешность которых также влияет на кинематическую точность,  но эта погрешность проявляется многократно за один оборот  колеса,  т.е.  один  или несколько раз на каждом зубе. (Эти требования имеют значение для передач, работающих на больших скоростях,  поскольку такие погрешности являются источником ударов, приводящих к появлению шума и вибраций).

В нормах контакта нормируются требования к таким геометрическим и кинематическим параметрам колес и передач,  погрешность которых влияет на поверхность касания при вращении зубьев сопрягаемых колес.

В нормах  бокового зазора нормируются требования к таким параметрам колес и передач, которые влияют на зазор по нерабочим профилям при соприкосновении по рабочим профилям.

11.2. Ряды точности (допуски) для зубчатых колес и передач по параметрам зацепления

Первые три  группы норм точности (кинематическая точность,  плавность работы и полнота контакта) относятся к характеристике  процесса вращения, а четвертая норма (боковой зазор) не характеризует точности вращения колес и передач, поскольку нормируются требования к нерабочим профилям.

Поэтому при нормировании точности зубчатых колес  принято  давать единые ряды точности для первых трех норм точности, характеризующих процесс зацепления, по разным параметрам. Эти ряды точности названы степенями  точности  (термин "степень точности" идентичен терминам "класс точности", "квалитет", которые обозначают ряды точности).

В ГОСТ 1643 "Основные нормы взаимозаменяемости.  Передачи зубчатые цилиндрические.  Допуски"  нормируется 12 степеней точности для зубчатых колес и передач с диаметром колес до 6300 мм, модулем от 1 до 55 мм.  Чем меньше номер степени точности, тем точнее колесо или передача (меньше допуски).  Числовые значения в этом стандарте даются  для степеней точности от 3 до 12, а степени точности 1-2 оставлены для будущего развития.

Практически невозможно  найти  колесо,  в котором был бы одинаковый уровень точности и в отношении точности вращения за  полный оборот, и в отношении точности вращения за долю оборота (плавность), и в отношении контакта.  Обычно одно из этих требований является доминирующим. Поэтому  при нормировании допускается (и этим необходимо пользоваться) так называемое комбинирование разных  степеней  точности  по нормам кинематической  точности,  плавности работы и контакта.  Можно, например, принять по нормам кинематической точности 7-ю степень,  а по плавности работы - более точную 6-ю степень для колеса и передачи, у которых должна быть обеспечена плавность работы.

Для зубчатых колес могут быть установлены четыре уровня точности. При комбинировании степеней из разных норм существуют определенные ограничения из-за невозможности практического изготовления колес и передач при большой разнице в степенях точности  по  разным  нормам,  т.е. разным эксплуатационным показателям (степени точности могут отличаться не более чем на две степени).

11.3. Ряды точности по параметрам бокового зазора

 Зубчатая передача может быть очень точной по параметрам  зацепления, но  очень грубой (с большими допускаемыми отклонениями) в отношении бокового зазора (боковой зазор определяют в  сечении,  перпендикулярном к направлению зубьев,  в плоскости, касательной к основным цилиндрам [основная окружность - окружность от которой начинается эвольвентная  кривая,  образующая  профиль зуба]).  Нормы на боковой зазор не должны быть связаны с точностью зацепления.  На практике может возникнуть  необходимость  в  самых разнообразных сочетаниях между точностью вращения (степень точности) и точностью по боковому зазору. В стандарте  дается  набор показателей (ряды точности),  относящиеся к боковому зазору;  некоторые из них разрешается изменять, т.е. брать не по стандарту: нормируемая точность по боковому зазору носит рекомендательный характер.

Основным показателем бокового зазора в стандартах указывается гарантированный боковой зазор - это наименьший зазор, который получается при выполнении требований к колесу пары и обозначается jn min.  При проектировании передач гарантированный зазор является исходным значением для выбора требований к параметрам колеса и передачи, определяющим этот зазор.

Для удовлетворения требований различных отраслей  промышленности, независимо от степени точности изготовления колес передачи, предусмотрены шесть видов сопряжений (групп точности),  определяющих  различные значения jn min (рис.11.1).

Для этих  шести  групп  точности  введены  условные  обозначения: H, E, D, C, B, A - гарантированный зазор равен нулю,  А - наибольший боковой зазор). Эти виды сопряжений - первый ряд (основной) точности для нормирования наименьшего (гарантированного) бокового зазора.

Рис. 11.1. Схема расположения полей допусков Tjn для принятых

видов сопряжений зубьев зубчатых колес  

Так как на значение бокового зазора оказывает влияние межосевое расстояние передачи, а не только параметры колес, в стандарте установлены ряды  точности,  состоящие из шести классов отклонений межосевого расстояния, обозначенных римскими цифрами с I по VI в порядке убывания точности (это второй ряд точностей по боковому зазору).  Гарантированный боковой зазор обеспечивается при соблюдении для сопряжений Н  и  Е класса II по межосевому расстоянию, а для сопряжений D, C, B и А - классов III, IV,  V и VI соответственно. Стандарт разрешает изменять указанные соответствия, т.е. ряды являются рекомендуемыми.

На боковой зазор (jn min) установлен допуск Tjn (рис.11.1), определяемый разностью между наибольшим и  наименьшим  зазорами.  По  мере увеличения  бокового зазора увеличивается допуск Tjn.  Установлено восемь  видов  допуска Tjn  на боковой  зазор,  обозначенных   буквами h, d, c, b, a, z, y, x в порядке возрастания допуска.  Видам сопряжений Н и Е должен соответствовать вид допуска h,  а видам сопряжений D, C, B и А  - виды допусков d, c, b и а соответственно.  Однако соответствие можно изменять и использовать виды допусков x, y, z,  т.е.  и эти ряды  точности имеют рекомендательный характер. Эти нормы являются третьим рядом точности нормирования бокового зазора.

11.4. Условные обозначения требований к точности зубчатых колес и передач

Точность колеса и передачи характеризуется (а следовательно,  это должно найти  отражение и в условном обозначении) степенью точности по трем эксплуатационным показателям вращения  (кинематической  точности, плавности работы и полноты контакта),  видом сопряжения, видом допуска и классом межосевого расстояния - для указаний требований к  необходимому боковому зазору. Бывают случаи, когда надо указать значение бокового зазора,  если класс межосевого расстояния принят грубее,  чем это рекомендовано стандартом,  так как нормы на боковой зазор носят рекомендованный характер.

Некоторым неудобством является то, что обозначения передачи и колеса одинаковы,  т.е.  по внешнему виду нельзя понять,  обозначена ли точность колеса или передачи.

Пример условного обозначения точности на чертеже

Чертежи колес  выполняются  в соответствии с требованиями ЕСКД по     ГОСТ 2.403.  В таблице на поле чертежа указываются следующие  параметры (табл.11.1).  Запись  в  табл.11.1  в графе "Степень точности по ГОСТ 1643" означает,  что заданы 8-я степень в отношении  кинематической точности, 7-я степень в отношении плавности работы, 6-я степень в отношении контакта зубьев,  вид сопряжения зубчатых колес “С”,  вид допуска на боковой зазор “а” и класс отклонений межосевого расстояния IV.

                                                                                           Таблица 11.1

Модуль

m

Число зубьев

z

Номинальный исходный контур

-

   ГОСТ…

Коэффициент смещения

X

Степень точности по ГОСТ 1643-81

-

8 - 7 - 6 - Ca/IV

Данные для контроля параметров зубчатого колеса (перечисляются контролируемые параметры)

Делительный диаметр

d

Прочие справочные данные

Пример самого краткого обозначения (вариант записи в  табл.11.1): 8 - С.  Оно означает, что передача (колесо) имеет 8-ю степень точности по всем трем нормам,  характеризующим точность вращения (т.е. по кинематической точности,  плавности работы и полноте контакта), вид сопряжения “С” и используются рекомендуемые стандартом  соответствия  между видом сопряжения и видом допуска по боковому зазору, а также между видом сопряжения и классом отклонения межосевого расстояния (вид допуска “с”, класс межосевого расстояния IV).

Наиболее часто используются  обозначения,  содержащие  раздельные степени точности,  например 8-7-6-Са ГОСТ 1643 (таким образом, записывается обозначение зубчатой передачи или колеса в "Технических  условиях" или  в "Техническом описании и инструкции по эксплуатации").

11.5. Нормируемые параметры (показатели), характеризующие кинематическую точность зубчатых колес и передач

Показатели кинематической точности и охватываемые степени точности приведены в табл.11.2. В ней показано, что требования к кинематической точности можно нормировать одним из 10 вариантов,  содержащих требования к одному или двум параметрам. Один параметр применяется для нормирования в тех случаях,  когда он полностью выявляет кинематическую точность (№ 1, 2, 3, 10) или когда предъявляются требования к грубым колесам (№ 8, 9),  где погрешность выявляется доминирующим параметром. Во всех остальных случаях содержатся требования к двум  параметрам, в сумме характеризующим кинематическую точность.  Объясняется это тем, что кинематическая точность колеса обеспечивается точностью кинематической цепи  станка и точностью установки заготовки колеса относительно оси зубообрабатывающего станка.  Таким  образом,  параметры  под № 1, 2, 3, 10 выявляют погрешности станка и влияние погрешности установки на точность колеса,  а там, где указано два параметра, один параметр отдельно выявляет погрешность от станка (так называемая тангенциальная составляющая - кинематический эксцентриситет), а другой - погрешность от установки  (так называемая радиальная составляющая - геометрический эксцентриситет).

В табл.11.2 параметры Fcr, FuWr характеризуют тангенциальную составляющую, а параметры Frr,  Fir - радиальную.  Необходимо запомнить, что в зависимости от степени точности принимаются нормы из  табл.11.2, т.е. один  из 10 вариантов (при сравнительной оценке влияния точности передач на их эксплуатационные качества предпочтительным является  показатель F'ior,  хотя определение значений норм показателя по справочной литературе довольно сложно).

Коротко рассмотрим параметры, нормируемые для выявления кинематической точности:

а) кинематической погрешностью колеса (Fir') называется разность между действительным (измеренным) и номинальным (расчетным) углами поворота зубчатого колеса на его рабочей оси, ведомого точным (измерительным) зубчатым колесом, при номинальном взаимном положении осей вращения этих колес. Выражается эта погрешность в линейных величинах длиной дуги делительной окружности (рис. 11.2);

б) кинематической погрешностью передачи (F'ior) называется разность между действительным (измеренным) и номинальным (расчетным) углами поворота ведомого зубчатого колеса передачи. Выражается в линейных величинах длиной дуги его делительной окружности;

в) накопленной погрешностью К шагов N (Fpkr) (раньше этот параметр назывался окружным шагом) называется наибольшая разность дискретных значений кинематической погрешности зубчатого колеса при номинальном повороте на К целых угловых шагов (рис. 11.3);                                           

г) накопленной погрешностью шага зубчатого колеса (Fpr) называется наибольшая алгебраическая разность значений накопленных погрешностей в пределах зубчатого колеса.

Таким образом, в принципе этот параметр должен характеризовать кинематическую погрешность колеса. При измерениях этот параметр       определяется положением точек профилей зубьев, находящихся на окружности, проходящей где-то на середине каждого профиля зуба. Все измеряемые точки должны располагаться на одной окружности;

Таблица 11.2

Показатели кинематической точности

Номер п/п

Нормируемые показатели точности или комплекс показателей

Условное обозначение

Степень

точности

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Наибольшая кинематическая погрешность зубчатого колеса

Накопленная погрешность шага и накопленная погрешность К шагов зубчатого колеса

Накопленная погрешность шага зубчатого колеса

Погрешность обката и радиальное биение зубчатого венца

Колебание длины общей нормали и радиальное биение зубчатого венца

Колебание длины общей нормали и колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса

Погрешность обката и колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса

Колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса

Радиальное биение зубчатого венца

Наибольшая кинематическая погрешность передачи

Fir'

Fpr и Fpkr

Fpr

Fcr и Frr

FuWr и Frr 

FuWr и Fir

Fcr и Fir

Fir

Frr

F’ior

3...8

3...6

7...8

3...8

3...8

5...8

5...7

10…12

8...12

Колеса свыше 1600 мм

3...8

д) погрешностью обката (Fcr) называется составляющая кинематической погрешности зубчатого колеса, определяемая при вращении его на технологической оси и при исключении циклических погрешностей зубцовой частоты и кратных ей более высоких частот. Под технологической осью зубчатого колеса понимается ось, вокруг которой оно вращается в процессе окончательной обработки зубьев по обеим их сторонам. Указанные в определении понятия "погрешность обката" условия измерений показывают, что практически этим параметром устанавливаются требования к кинематической погрешности зуборезного станка, на котором осуществляется окончательная обработка зубчатого венца. Поэтому погрешность обката может определяться как погрешность кинематической цепи деления зубообрабатывающего станка;

Рис. 11.3. Накопленная погрешность шага

е) колебанием длины общей нормали (FuWr) называется разность между наибольшей и наименьшей действительными длинами общей нормали в одном и том же колесе. Под действительной длиной общей нормали понимается расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум разноименным активным боковым поверхностям зубьев зубчатого колеса (рис.11.4).

Крайние точки, которые относятся к длине общей нормали, характерны тем, что они получаются на колесе при разных угловых положениях колеса; поэтому, если расстояния между этими точками постоянны, то нет кинематической погрешности станка, на котором нарезалось это колесо, т.е. проходило равномерное вращение при нарезании зубьев по всему колесу. Поэтому нормируется непостоянство (колебание) длины общей нормали;

Рис. 11.4. Длина общей нормали

ж) колебанием измерительного межосевого расстояния за оборот колеса (Fir) называется разность между наибольшим и наименьшим действительными (измеренными) межосевыми расстояниями при двухпрофильном зацеплении измерительного зубчатого колеса с проверяемым зубчатым колесом при повороте последнего на полный оборот (рис. 11.5) (комплексная радиальная погрешность). Этот параметр часто называют комплексным двухпрофильным или просто двухпрофильным;

Рис. 11.5. Колебание измерительного межосевого расстояния за оборот

з) радиальным биением зубчатого венца (Frr) называется разность действительных (измеренных) предельных положений исходного контура в пределах зубчатого колеса (от его рабочей оси) (рис.11.6).

Этот параметр характеризует дискретные значения колебаний измерительного межосевого расстояния за оборот или, другими словами, дискретные значения радиальной составляющей кинематической погрешности колеса.

Рис. 11.6. Измерение радиального биения зубчатого венца

11.6. Нормируемые параметры (показатели), характеризующие плавность работы

Показатели плавности  работы и охватываемые степени точности приведены в табл.11.3.

Особенность нормирования  требований к точности в отношении плавности работы заключается в том,  что даются раздельные требования  для колес и передачи,  которые в табл.11.3 названы широкими косозубыми,  и для колес прямозубых вместе с узкими косозубыми.  В стандарте эти термины не  используются,  но нормы задаются с учетом осевого перекрытия, что отражает существо работы колес.  Дело в том, что настоящим косозубым колесом  со всеми его достоинствами в работе является колесо, в котором есть осевое перекрытие, т.е. одновременно при зацеплении находится более  одной  пары зубьев в сечении осевой плоскостью.  Если такого перекрытия нет,  то колеса даже с косыми зубьями по нормам точности относятся к прямозубым.

Принципиальный подход  при нормировании точности по плавности работы тот же, что и при нормировании кинематической точности, т.е. нормируются требования  по  одному параметру либо по комплексу из двух параметров.

Из приведенных в табл.11.3 параметров колебание измерительного расстояния на одном зубе fir отличается от ранее рассмотренного (колебание этого расстояния за оборот Fir, см. табл.11.2) только выявлением этой погрешности ориентировочно на одном зубе.

Местная кинематическая погрешность колеса fir и передачи fior’, циклическая погрешность зубцовой частоты колеса fzzr и передачи fzzor, циклическая погрешность колеса fzkr и передачи fzkor получаются по результатам измерения кинематической погрешности колеса или передачи.

а) местной кинематической погрешностью колеса (fir) и передачи (fior’) называется наибольшая разность между местными соседними экстремальными (минимальными и максимальными) значениями кинематической погрешности колес в пределах одного оборота (fir, рис. 11.7) или за полный цикл изменения относительного положения зубчатых колес передач (fior). Эти погрешности выявляются непосредственно по кривой записи погрешности;

б) циклической погрешностью колес ( fzkr) и передачи (fzkor) называется удвоенная амплитуда (размах) гармонической составляющей кинематической погрешности колеса или передачи (рис.11.8); 

в)циклической погрешностью зубцовой частоты колеса (fzzr) и передачи (fzzor) называется циклическая погрешность с частотой повторения, равной частоте входа зубьев в зацепление с измерительным зубчатым колесом (fzzr) или при зацеплении в паре (fzzor).                                                                                           

Таблица 11.3

Показатели плавности  работы

Колеса или

передача

Но-мер п/п

Нормируемые показатели точности или комплексы показателей

Условные

обозначения

Степень точности

Прямозубые и узкие косозубые

колеса

1

Местная кинематическая погрешность зубчатого колеса

fir'

3...6

2

Циклическая погрешность зубцовой частоты колеса

fzzr

3...6

3

Отклонение шага зацепления и погрешность профиля зуба

fpbr и ffr

3...6

4

Отклонение шага зацепления и отклонение шага

fpbr и fptr

3...6

5

Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе

fi'r

5…8

передачи

6

Местная кинематическая погрешность передачи

f'ior

3...8

7

Циклическая погрешность зубцовой частоты в передаче

fzzor

3...8

Любые колеса

8

Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе

fi'r

9...12

9

Отклонение шага зацепления

fpbr

9...12

10

Отклонение шага

fptr

9...12

Широкие косозубые

колеса

11

Циклическая погрешность зубчатого колеса

fzkr

3…8

12

Отклонение шага

fptr

3…8

пepeдачи

13

Циклическая погрешность передачи

fzkor

3…8

Все циклические погрешности выявляются по результатам гармонического анализа данных, полученных при измерении кинематической погрешности. Использование этих параметров на практике пока еще не распространено, но можно предположить, что в дальнейшем они получат распространение в связи с развитием и широким использованием электронных приборов и для анализа точности технологического процесса;

Рис. 11.8. Циклическая погрешность колеса (а) и передачи (б)

г) отклонением шага зацепления (fpbr) называется разность между действительным (измеренным) и номинальным шагами зацепления. Под действительным шагом зацепления понимается кратчайшее расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум одноименным активным боковым поверхностям соседних зубьев зубчатого колеса (рис.11.9). Раньше этот параметр назывался основным шагом;

д) отклонением шага зубчатого колеса (fptr) (раньше этот параметр назывался окружным шагом) называется дискретное значение кинематической погрешности зубчатого колеса при повороте его на один номинальный угловой шаг. Однако, как и в случае накопленной погрешности шага, определяется положение рабочих поверхностей по положению одной точки на поверхности зуба. Вместо отклонения шага стандарт допускает нормирование разности шагов (fuptr), т.е. разность между двумя отклонениями шагов в любых участках зубчатого колеса;

Рис. 11.9. Шаг зацепления

е) профилем цилиндрических зубчатых колес называется линия пересечения действительной боковой поверхности зуба плоскостью, перпендикулярной его рабочей оси. Погрешностью профиля (ffr) (рис.11.10) называется расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными торцевыми профилями зуба, между которыми размещается действительный (измеренный) торцовый активный профиль зуба зубчатого колеса.                  

Рис.11.10. Погрешность профиля зуба

В цилиндрических зубчатых колесах, в основном, используются эвольвентные поверхности для получения профиля.

11.7. Нормируемые параметры (показатели), характеризующие полноту контакта

Показатели полноты контакта и охватываемые степени точности  приведены в табл.11.4. В этих нормах, так же как и в нормах плавности, различаются нормирование точности для прямозубых (и узких  косозубых  колес) и нормирование точности широких косозубых колес.

                                                                                                  Таблица 11.4

Показатели полноты контакта

Колеса или передача

Номер

п/п

Нормируемые показатели точности или комплексы показателей

Условные обозначения

Степень точности

Прямозубые

и узкие косозубые колеса

1

Погрешность направления зуба

Fβr

3...12

2

Суммарная погрешность контактной линии

Fkr

3...12

Широкие косозубые колеса

3

Отклонение осевых шагов по нормали и суммарная погрешность контактной линии

Fpxnr и Fkr

3...9

4

Отклонение осевых шагов по нормали и отклонение шага зацепления

Fpxnr и fpbr

3...9

Передача

5

Отклонение от параллельности осей и перекос осей

fxr и fyr

3..12

6

Суммарное пятно контакта

-

3...11

7

Мгновенное пятно контакта

-

3...11

Среди приведенных параметров есть fxr и fyr,  которые относятся к положению осей колес в пространстве и, строго говоря, нормируют требования к корпусу передачи с нерегулируемым расположением осей. Нормированный параметр  -  отклонение шага зацепления fpbr - имеется и в нормах плавности для прямозубых и узких косозубых колес.  В  нормах  контакта этот параметр  нормируется для широких косозубых колес с целью выявления контакта зубьев по высоте.

а) суммарным пятном контакта называется часть активной боковой поверхности зуба зубчатого колеса, на котором располагаются следы прилегания зубьев парного зубчатого колеса в собранной передаче после вращения под нагрузкой, устанавливаемой конструктором (рис.11.11);

б) мгновенным пятном контакта называется часть активной боковой поверхности зуба большего зубчатого колеса передачи, на которой располагаются следы его прилегания к зубьям меньшего зубчатого колеса, покрытого красителем, после поворота большего зубчатого колеса собранной передачи на полный оборот при легком торможении, обеспечивающим непрерывное контактирование зубьев обоих зубчатых колес.

Как видно из определений, суммарное пятно выявляется в процессе приработки, (используют при изготовлении высокоточных и ответственных передач), а мгновенное пятно контакта относится к нормированию при измерении с использованием краски (способом, который указан в определении термина - мгновенное пятно контакта).

Рис. 11.11. Пятно контакта

Стандартом предусматриваются возможности определения пятна контакта с измерительным колесом, что бывает необходимо при изготовлении запасных частей, но нормы не указываются.       

В связи с тем, что метод измерения по пятну контакта в большей мере субъективен, стандартом разрешается конструктору указывать способ определения пятна контакта и место его расположения на поверхности зуба, при этом он может назначить собственные нормы. 

Нормы на пятно контакта устанавливаются в процентах от длины и высоты зуба (рис.11.11). На практике наиболее часто определяется мгновенное пятно контакта:                                  

в) погрешностью направления зуба (Fβr) называется расстояние между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцевом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого колеса (рис.11.12). Под действительной делительной линией зуба понимается линия пересечения действительной боковой поверхности зуба зубчатого колеса делительным цилиндром, ось которого совпадает с рабочей осью.    

Погрешность направления зуба нормируется для прямозубых и узких косозубых колес, но возможности измерения при этом различны;

г) суммарной погрешностью контактной линии (погрешностью формы и расположения) (Fkr) называется расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными контактными линиями, условно наложенными на плоскость (поверхность) зацепления, между которыми размещается действительная контактная линия на активной боковой поверхности (рис.11.13). Под потенциальной контактной линией понимается линия пересечения поверхности зуба плоскостью зацепления.

Эвольвентная поверхность является линейчатой поверхностью, т.е. состоящей из большого количества прямых линий.

В прямозубых колесах эти прямые должны располагаться параллельно оси цилиндра (колеса), а в косозубом колесе - под углом к оси. Это и есть контактные линии.

                   

Рис.11.12. Погрешность направления зуба

Рис. 11.13. Суммарная погрешность контактной линии: I - направление рабочей оси вращения колеса; II - номинальные контактные линии; III - действительная контактная линия; IV - граница активной поверхности зуба

При таких видах зубообработки, как зубодолбление, контактная линия полностью получается как след кромки режущего инструмента. При зубофрезеровании каждая контактная линия состоит из следов многих режущих кромок фрезы и образована участками от каждой режущей кромки.

При зацеплении косозубых колес мгновенный контакт боковых поверхностей происходит по контактным линиям, а следовательно, этот параметр из-за специфического расположения в косозубых колесах характеризует высотный контакт сопрягаемых зубьев.

В настоящее время нормирование точности контактной линии еще не получило распространения;

д) отклонением осевых шагов по нормали (Fpxnr) называется разность между действительным (измеренным) осевым расстоянием и суммой соответствующего числа номинальных осевых шагов, умноженная на синус угла наклона делительной линии зуба (рис.11.14). Под действительным осевым расстоянием понимается расстояние между одноименными линиями зубьев косозубого зубчатого колеса по прямой, параллельной рабочей оси.

Этот параметр аналогичен шагу резьбы, но отличается тем, что отклонения его в зубчатых колесах задаются в направлении, перпендикулярном линии зуба. Это сделано потому, что при малом угле наклона зуба измерить отклонение вдоль зуба очень трудно (наконечник касается наклонной поверхности).

Данный параметр в промышленности почти не используется для нормирования ввиду того, что он не определяет полностью контакт, не связан с конкретными технологическими причинами и трудно реализовать измерение на больших колесах, где контакт особенно важен. Применение его можно рекомендовать для небольших колес, которые можно было бы измерить как резьбу.

Рис.11.14. Осевой шаг

11.8. Нормируемые параметры (показатели), характеризующие боковой зазор

Боковым зазором называется расстояние по нормали между нерабочими профилями зубьев колес, находящихся в непосредственном зацеплении.

В этой теме уже было сказано о принципе нормирования требований для обеспечения бокового зазора. Дадим несколько дополнительных разъяснений.

Обеспечение необходимого бокового зазора в той мере, в которой это зависит от одного зубчатого колеса, связано с толщиной его зуба, если говорить о колесе как геометрической фигуре. Толщина же зуба зависит от положения режущего инструмента в виде зубчатой рейки с исходным контуром относительно оси колеса при изготовлении этого колеса. Чем ближе рейка к оси, тем тоньше получается зуб, чем дальше от оси - тем толще. Это относительное положение рейки и заготовки носит название смещение исходного контура.

Зубья колес нарезают, как правило, тоньше номинального значения, т.е. дается обязательное смещение исходного контура к оси колеса от номинального положения (рис.11.15) для обеспечения гарантированного бокового зазора. Это обязательное смещение носит название дополнительного смещения исходного контура (Енг), которое может быть непосредственно измерено.

Дополнительное смещение исходного контура это смещение от номинального положения в тело зубчатого колеса, осуществляемое для обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора (рис.11.15).

Но вместо этого показателя для обеспечения гарантированного (наименьшего) бокового зазора можно нормировать или отклонение средней длины общей нормали (Ewmr), или отклонение просто длины общей нормали (Ewr), или наименьшее отклонение толщины зуба (Есг), или верхнее предельное отклонение измерительного межосевого расстояния (+Ea"s). Для передач с нерегулируемым межосевым расстоянием еще нормируется отклонение межосевого расстояния far).

Рис.11.15. Смещение исходного контура

Наименьшее дополнительное смещение исходного контура (или дублирующие его параметры) можно, в принципе, рассматривать как аналогичное основному отклонению в гладких и резьбовых спряжениях (в данном случае это верхнее отклонение). Помимо основного отклонения, в нормах бокового зазора даются допуски на смещение исходного контура Тн, вместо которого можно использовать или допуск на среднюю длину общей нормали Twm, или допуск на длину общей нормали Tw, или допуск на толщину зуба Тс, или нижнее предельное отклонение межосевого расстояния -Eai.

Значения основных отклонений и допуски по нормируемым параметрам выбираются в зависимости от принятого вида сопряжений (А, В...) и вида допуска (а, в, с ...). В свою очередь основное отклонение выбирается по гарантированному зазору. Особенностью нормирования параметров, характеризующих боковой зазор, является то, что и основное отклонение, и допуски задаются в тело колеса, т.е. в сторону уменьшения толщины зуба с тем, чтобы обеспечить обязательность зазора между неработающими профилями.

PAGE  151

PAGE  143


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23803. Два флота. ВЫРАЖЕНИЕ НАМЕРЕНИЙ ЧЕРЕЗ УКРАШЕНИЕ 17.64 KB
  Дидактическая цель: создать условия для выполнения работы с выражением настроения двух кораблей. Зрительный ряд: фото кораблей пиратов и царя салтана Литературный ряд: А. Вдруг кормчий ведущий караван кораблей сказал: Посмотрите – ка что это там впереди И все увидели что изза острова на чёрных парусах к ним приближаются какието черные мрачные корабли. Купцы стали смотреть на силуэты кораблей.
23804. Задачи на умножение 15.54 KB
  стр. что мы с вами сможем тренировать выполняя подобные упр №2 стр.закрепление материала откроем стр. учк: стр 48 №6 стр.
23805. Задачи на умножение 19.2 KB
  Класс: 2 Тип урока: комбинированный Тема: задачи на умножение; ФОУД: фронтальная индивидуальная Технология: традиционная Дидактическая цель: создать условия для отработки навыка замены действий сложения умножением в решении задач; Задачи: 1.Образовательные: 1 совершенствовать навыки устного счета 2 заменять сумму одинаковых слагаемых умножением; 3 отрабатывать умения решать задачи; 4закреплять правила замены суммы одинаковых слагаемых умножением. вычисление с помощью замены умножения сложением назови компоненты по разному прочитай...
23806. Умножение на 0 и 1 17.79 KB
  Рассмотрите записи которые даны на доске под цифрой 1 какое задание я для вас приготовила Что получится учитель записывает ответы на доске ученики в тетради Рассмотрите записи которые даны на доске под цифрой 2 какое задание я для вас приготовила учитель записывает ответы на доске ученики в тетради Посмотрите на записи под цифрой 3. 53 Прочитайте задание к №1. Прочитайте задание к №4. Прочитайте задание к №5.
23807. Вычитание вида 52 – 24 46.5 KB
  Итак сколько денег подал мальчик Запишем. А сколько стоит открытка Как узнать сколько продавец должен дать сдачи Какое действие нужно сделать Что необычного вы заметили связанного с числами в выражении Как называется такое вычисление Объясните мне устно как удобнее нам будет вычислить 5225; Такая запись длинная и неудобная проще записать это столбиком. Что необходимо найти Что нужно знать чтобы найти сколько домов построили в этом году Мы можем это найти Каким арифметическим действием Составим к задаче чертеж....
23808. Прием письменного вычитания в случаях вида 52-24 42.5 KB
  Цель урока: ознакомление с письменным приёмом вычитания двузначных чисел с переходом через десяток. Степанова Компьютер мультимедийный проектор диск с презентацией урока названия этапов урока фотоаппарат Указка мел доска маркеры Для учеников: Тетрадь. По 2 треугольника из бумаги и ножницы листы самооценки Ход урока Орг.
23809. Вычисление результата умножения с помощью сложения 15.1 KB
  актуализация знаний Ребята если мы с вами выполняли решение заменив сложение умножением как вы думаете можно ли сделать наоборот и вычислить умножение заменив его сложением один ученик выходит к доске чтобы показать как нужно будет оформлять в тетради на доске: 34= записываем ниже и вычисляем: 3333=12 записываем ответ в пример с действием умножение. доске. А сейчас отработаем умение сравнивать: К доске выходит один ученик: 55 53 Докажи не вычисляя. кроме примеров какие еще задание на математике мы выполняем На доске: в...
23810. Конкретный смысл действия умножение 16.83 KB
  Образовательные: 1 совершенствовать навыки устного счета 2 заменять сумму одинаковых слагаемых умножением; 3 отрабатывать умения решать составные задач; 4усвоить правила замены суммы одинаковых слагаемых умножением.Развивающие: 1развивать математическую речь 2развивать мыслительные операции 3развивать смекалку 3. По ˙ раз д. фронтальный опрос разложите числа на одинаковые слагаемые доска: 21=7 18=6.
23811. Конкретный смысл действия умножение 17.5 KB
  Образовательные: 1 совершенствовать навыки устного счета 2 заменять сумму одинаковых слагаемых умножением; 3 отрабатывать умения решать составные задачи 2. Чему равно уменьшаемое два ученика придумывают два своих примера и задают любому из учеников Цель: называние элементов выражения действий к доске 2 ученика остальные в тетради замените сумму умножением: 7777777= 771 ученик 5555=54 2уч 777= 3 уч тут возникает проблема можем ли мы заменить действие вычитание умножением запомните что нельзя. Потому что при...