ГЛАВА 6. НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ И КОЛЕС


6.1. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ



Зубчатые передачи находят широкое применение в различных видах машин и механизмов, выполняя роль передаточного механизма. Они определяют качество, надежность, работоспособность и долговечность машин, станков, приборов и других изделий. Расчет геометрических параметров необходим с конструкторской точки зрения, так как определяет основные размеры и габариты передачи, а также с технологических позиций, так как влияет на выбор оборудования и методов обработки. Наиболее широко применяются эвольвентные зубчатые передачи с исходным контуром по ГОСТ 13755. Исходный контур в виде прямозубой рейки с углом ? = 20? используется для профилирования режущего инструмента.
Основным геометрическим параметром, определяющим все элементы передачи, является модуль ? m, который выбирается в зависимости от передаваемой нагрузки из нормального ряда модулей по ГОСТ 9563 .
Первый ряд модулей основного применения: ? 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16. Второй ряд (применяется ограниченно): 0,55; 0,7; 0,9; 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5; 7; 9; 11; 14; 18.
Мелкомодульные колеса могут иметь модуль менее 0,5, начиная с 0,05 мм.
Мелкомодульные передачи (m < 1) применяются при малых нагрузках (в приборостроении, при ручном приводе). Чем больше передаваемая нагрузка, тем больше должен быть модуль и ширина зубчатого венца В, которую рекомендуется принимать: В = (3-15) m.
Модуль ? это длина, приходящаяся по диаметру длительной окружности на один зуб колеса. Число зубьев колеса принято обозначать z, в передаче соответственно у двух колес ? z1 и z2 (ведущего и ведомого).
Расчет диаметров зубчатого колеса производится по следующим формулам: ?
диаметр делительной окружности d = mz ;
диаметр окружности выступов da = d + 2m = m(z + 2);
диаметр окружности впадин df =d 2,5m = m(z 2,5); ?
диаметр основной окружности db = dcosа = m z cosа .
В зубчатой передаче число оборотов зависит от числа зубьев колеса.
Передаточное число i = z2/z1
По величине окружной скорости различают передачи: тихоходные V до 3 м/с, среднескоростные V свыше 3 до 15 м/с, скоростные V свыше 15 м/с.
По расположению зубьев могут быть передачи внешнего и внутреннего зацепления, а также прямозубые колеса и косозубые, когда зуб идет под углом ? к оси колеса.
Межосевое расстояние (делительное) в передаче теоретически равно:
a=m(z1+z2)/2
Однако для размещения смазки и исключения заклинивания требуется увеличивать или уменьшать толщину зуба. Теоретическое зацепление считается двухпрофильным, когда контакт идет по обеим сторонам зуба. Реальная передача имеет однопрофильное зацепление, т.е. по рабочим профилям ? контакт, а по нерабочим ? зазор. Величина бокового зазора зависит от условий эксплуатации: температуры, смазки, нагрузки, условий загрязнения и других требований.
Различают у зубчатого колеса окружной шаг по делительной окружности pt=360/z=? m, и шаг зацепления или основной шаг (шаг по основной окружности): pb=pt cos ?=? m cos ? .
Толщина зуба влияет на величину бокового зазора. Измерение толщины зуба может быть выполнено по следующим параметрам: ?
толщина зуба S по делительной окружности на высоте головки зуба ha=m: ; ?
толщина зуба по постоянной хорде Sc, измеренная на высоте hc от вершины зуба. Этот показатель не зависит от числа зубьев колеса, а зависит только от модуля и определяется по следующим формулам:
Sc=1,387 m; hc=0,7476 m; ?
размер по роликам для мелкомодульных колес – М; ?
длина общей нормали W или средняя длина общей нормали Wm .
Все эти параметры имеют отрицательные отклонения с целью создания зазора для колес внешнего зацепления.
Длина общей нормали ? это расстояние между разноименными боковыми поверхностями зубьев колеса по общей нормали к этим поверхностям.
Номинальное значение длины общей нормали определяется по формуле:
W=pt (zw - 1)+S.
или
W=m [1,476 (2 zw - 1)+0,014 z],
где zw= 0,111 z + 0,6 или zw= z/9+1 – число охватываемых при измерении зубьев, которое необходимо округлять до ближайшего целого числа Длина общей нормали прямо пропорциональна модулю, поэтому в таблицах справочников указывается значение для m=1. При изменении модуля табличное значение необходимо умножить на величину модуля.

6.2 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И СИСТЕМА ДОПУСКОВ НА ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ


По условиям работы зубчатые передачи делятся на следующие эксплуатационные 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 кинематических цепях (измерительные приборы, делительные механизмы станков), имеют малый модуль и небольшую длину зуба.
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 автомобилей, коробок скоростей станков и других быстроходных механизмов.
Силовые передачи требуют полноты контакта, особенно по длине зуба. Это колеса с крупным модулем, большой длиной зуба (B>10m). Такие передачи работают в грузоподъемных, землеройных, строительных и дорожных машинах, в конвейерах, эскалаторах, механических вальцах и т.д.
Передачи общего назначения наиболее распространены в машиностроении. Эти передачи работают при незначительных нагрузках и окружных скоростях до 10м/с. Для них не устанавливаются повышенные требования ни по одному из трех рассмотренных требований.

6.3. ВЫБОР СТЕПЕНИ ТОЧНОСТИ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ


Выбор степени точности производится конструктором на основе конкретных условий работы передачи и требований, предъявляемых к ней. Используются методы ? расчетный, опытный и табличный. Расчетный метод применяется для особо ответственных передач. Конкретные методики расчета приводятся в отраслевых стандартах
При опытном методе степень точности проектируемой передачи принимают по прототипу работающего механизма.
В зависимости от эксплуатационной группы разрешается комбинировать степени точности, выполняя более жесткие требования только по тем параметрам, которые влияют на конкретные эксплуатационные свойства. Для отсчетных передач наиболее важной является кинематическая точность, она назначается на одну степень точнее, чем нормы плавности и контакта зубьев.
С технологической точки зрения нормы плавности могут быть не более чем на одну-две степени грубее норм кинематической точности. Степень точности по нормам контакта принимается равной степени плавности или на одну степень грубее норм плавности для кинематических и скоростных передач или точнее на одну степень для силовых передач.
Пример обозначения отсчетной передачи:6-7-7-Е ГОСТ 1643. Вид сопряжения для отсчетных передач рекомендуется принимать Н или Е, так как требуется уменьшать «мертвый ход». Силовая передача будет обозначаться ? N-7-6-А ГОСТ 1643, так как требования к показателям кинематической точности не нормируются, плавность работы по 7-й степени, а нормы контакта по
6-й, вид сопряжения принят А. Пример обозначения точности зубчатой передачи общего назначения: 8-В ГОСТ 1643. Скоростная передача может иметь степень точности 7-6-6-С ГОСТ 1643.
Комбинированные нормы точности позволяют не выдерживать высокую точность по тем показателям, по которым условия работы передачи этого не требуют.
Независимо от степени точности назначается вид сопряжения по нормам бокового зазора. Боковой зазор не зависит от точности зубообработки, а определяется величиной межосевого расстояния и толщиной зубьев колес.
Вид сопряжения определяется наименьшим гарантированным боковым зазором. Боковой зазор зависит от температурного режима работы передачи, способа подачи смазки и окружной скорости. Увеличение наименьшего бокового зазора вызвано силовыми и температурными деформациями.
Ориентировочно для размещения смазки боковой зазор можно принять в зависимости от модуля.

Реклама


Besucher zähler contatori visite russian dating agency
Hosted by uCoz