Основные термины и определения 2 страница

Задача 9 НАЗНАЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА НЕОБХОДИМЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА

Условие. Для заданной цилиндрической некорригированной передачи с углом зацепления a = 20⁰ установить контролируемые параметры. Установить числовые значения контролируемых показателей. Дать эскиз зубчатого колеса в соответствии с требованиями ЕСКД.

Указания к решению

ГОСТ 1643 (СТ СЭВ 641-77) устанавливает следующие нормируемые показатели: кинематическую точность, плавность работы, контакт зубьев и нормы бокового зазора. Кинематическая точность определяет несогласованность углов поворота колес при зацеплении. Плавность работы характеризуется равномерностью хода и бесшумностью работы. Полнота контакта зубьев определяет величину и расположение области прилегания контактирующихся поверхностей зубьев, что особенно важно для тяжелонагруженных тихоходных передач, работающих без реверсирования.

По точности изготовления для всех показателей установлено 12 степеней точности, причем числовые значения для допусков 1 и 2 степени точности не регламентируются (предусмотрены как резервные). Нормы степеней точности 3-5 предназначены, главным образом, для измерительных колес. Наиболее широко распространенными являются колеса 6-9 степеней точности.

А

В

С

D

E

H

0

0

Рисунок 9.1

Допуски боковых зазоров Т_{j n}

Гарантированные боковые зазоры j_{n min}

j_{n min} = 0

Независимо от степени точности зубчатых колес и передач установлено шесть видов сопряжений зубчатых колес H, E, D, C, B и A (рис.9.1) и восемь видов допусков на боковой зазор, обозначаемых в порядке возрастания буквами h, d, c, b, a, z, y, x. При отсутствии специальных требований видам сопряжений Н и Е соответствует вид допуска на боковой зазор h, а видам сопряжений D, С, В и А – соответственно d, c, b, a.

В обозначении точности зубчатого колеса (например, 7-8-8Ва) первая цифра обозначает степень кинематической точности, вторая – степень точности по нормам плавности работы, третья – степень полноты контакта зубьев, первая буква – вид сопряжения, вторая – вид допуска на боковой зазор. Вид допуска проставляется только в случае, если он не совпадает с видом сопряжения. Если степени точности совпадают, то ставится только одна цифра, например: 7С. В случае, когда на одну из норм точности не задается степень точности, вместо соответствующей цифры указывается буква, например, N-8-8Ва ГОСТ 1643-81.

Большое разнообразие требований к точности зубчатых колес, различие их габаритов и технологических методов их изготовления вызвали необходимость большого количества методов и средств контроля по значительному числу параметров. С целью унификации контроля ГОСТ 1643-81 устанавливает комплексы контролируемых параметров, приведенные в [4, таблицы Б1-Б10]. Выбор комплекса контролируемых параметров зависит от степени точности, особенностей производства зубчатых колес, модуля зацепления, методов контроля. После выбора комплекса по ГОСТ 1643-81 устанавливаются допуски на контролируемые параметры.

Примечания:

1. Назначение допусков на косозубые цилиндрические колеса осуществляется так же, как и на прямозубые. Исключением является пятно контакта по длине зуба, определяемое с учетом угла наклона b зубьев:

Выбор комплекса контролируемых параметров для косозубых колес зависит от коэффициента осевого перекрытия:

,

где b – рабочая ширина венца; Px – осевой шаг, Рх = ; b - угол наклона зуба.

По найденному значению eb можно выбрать показатели плавности работы по ГОСТ 1643-81 (СТ СЭВ 641-77), а также показатели контакта зубьев в передаче по приложению Б4, Б5, Б6.

При выполнении данной задачи необходимо выбрать контролируемые параметры для заданной передачи и для одного из колес этой передачи. Параметры, выбранные для зубчатого колеса, и их числовые значения внести в таблицу параметров зубчатого венца.

Пример. Выполнить условие задачи для передачи 7-7-8-Д ГОСТ 1643-81: m = 4 мм; z1 = 34; z2 = 56; b = 0; b = 30 мм.

Решение

Принимаем зубчатую передачу с регулируемым положением осей. Диаметры делительных окружностей колес

d1 = m × z1 = 4 × 34 = 136 мм; d2 = m × z2 = 4 × 56 = 224 мм.

Нормы кинематической точности

Допуск на кинематическую погрешность передачи, где

= 0,019 + 0,106 = 0,185 мм,

= 0,063 + 0,016 = 0,079 мм;

= 0,090 + 0,016 = 0,106 мм.

Здесь F_P – допуск на накопленную погрешность шага по ГОСТ 1643-81 (приложение Б2), определяется по нормам кинематической точности; f_f – допуск на погрешность профиля (приложение Б3), определяется по нормам плавности.

Для контроля кинематической точности колес выбираем комплекс с показателями и . При выборе этого комплекса есть следующие преимущества.

Приборы для контроля (межцентрометр и нормалемер) освоены отечественной промышленностью и имеются на каждом заводе. При контроле колебания измерительного межосевого расстояния в двухпрофильном зацеплении происходит непрерывное изменение контролируемого показателя по всему колесу и выявляется суммарная радиальная погрешность.

Измерение величины производится на базе рабочей оси колеса, соответствующей его эксплуатационной основе. Выявляются и другие показатели (, пятно контакта и др.). Расчет отклонений назначенных параметров произведем только для одного из колес (z₁ = 34).

Колебания измерительного межосевого расстояния = 1,4 Fr, где Fr – допуск на радиальное биение зубчатого венца, согласно ГОСТ 1643-81 (СТ СЭВ 641-77) или (приложение Б1) составляет 56 мкм.

Тогда = 1,4 х 56 = 78,4 мкм.

- допуск на колебание длины общей нормали, = 40 мкм.

2. Нормы плавности работы

Контроль плавности работы передачи не обязателен, если точность зубчатых колес по нормам плавности соответствует требованиям стандартов. Поэтому ограничимся назначением контролируемых параметров только для колеса. Выбираем комплекс по ГОСТ 1643-81 (приложение Б3) с показателями точности ± fpb и ± fpt: fpt – отклонение углового шага, fpt = ± 20 мкм согласно ГОСТ 1643-81 или (приложение Б3); fpb – отклонение шага зацепления, fpb = ± cosa × fpt = ± 0,94 × 20 = ± 19 мкм.

3. Нормы контакта зубьев

За показатель контакта для передачи принимаем согласно ГОСТ 1643-81 или (приложение Б4, Б5, Б6) суммарное пятно контакта, которое для 8 степени точности должно быть по высоте 40 %, по длине 50 %. Этот же показатель используется при контроле зубчатого колеса с измерительным колесом.

4. Нормы бокового зазора

Для передачи с регулируемым положением осей контролируемым показателем является гарантированный боковой зазор, который для вида сопряжения D при межосевом расстоянии а_W находится по (приложение Б)

jn_min = 63 мкм.

Наибольший боковой зазор в передаче стандартом не ограничен. Для зубчатого колеса за контролируемый параметр принимаем длину общей нормали (приложение Б9).

Номинальная длина общей нормали по

W = W₁ × m =10,83863 × 4 = 43,354 мм.

Верхнее отклонение средней длины общей нормали по ГОСТ 1643-81 или (приложение Б7) составляет

-E_Wms = 50 + 14 = 64 мкм.

Допуск на среднюю длину общей нормали (приложение Б7, Б9) T_Wm = 40 мкм. Тогда нижнее отклонение длины общей нормали

-E_Wmi = (½E_Wms½ + T_Wm) = -(64 + 40) = -104 мкм.

Таким образом, средняя длина общей нормали

W_m = 43,354 .

5. Допуски заготовки зубчатого колеса

Допуск на торцовое биение базового торца согласно (приложение Б7, Б9)

FT = 40

Допуск на радиальное биение наружного цилиндра (приложение Б2)

Fda = 0,6 × Fr = 0,6 × 56 = 34 мкм.

Поле допуска на диаметр наружного цилиндра заготовки принимаем h 14 (приложение Б3)

Эскиз, выполненный на листе формата А4 в соответствии с требованиями ЕСКД к чертежам на зубчатые колеса, приведен на рис.9.2.

Рис.9.2

Диаметр ступицы под вал определяется на основе прочностных расчетов вала, которые здесь не проводятся. Поэтому размер отверстия под вал принимается конструктивно, примерно 0,2 от диаметра делительной окружности. Диаметр округляется до ближайшего большого стандартного размера по ГОСТ 6636-69, (приложение А1). Размеры шпонки назначаются в зависимости от диаметра вала по ГОСТ 23360-78* - табл.3.4 Диаметр ступицы принимается» (1,5 db + 10 мм), где db – диаметр отверстия ступицы под вал. Допуск цилиндричности назначается по табл.1.5. Допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно оси шпоночного паза в отверстиях £ 0,5 ТШ с округлением до ближайшего меньшего - по табл.2.28 [12, 13]. Допуск симметричности шпоночного паза относительно оси £ 2 ТШ округляем до ближайшего меньшего по приложению А6, ТШ – допуск на ширину шпоночного паза.

Таблица 9. Задания для определения параметров точности зубчатого колеса

Исходные данные	Предпоследняя цифра номера зачетной книжки
Модуль, мм		2,5		3,5		2,5
Количество зубьев
Ширина колеса, мм
	Последняя цифра номера зачетной книжки
Степени точности:
кинематической
плавности
контакта зубьев
вид сопряжения	С	D	B	C	D	E	A	B	B	C

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Принципы нормирования точности зубчатых колес и передач; нормы точности.

2. Виды сопряжений и виды допусков по боковому зазору зубчатых передач.

3. Показатели и комплексы, характеризующие кинематическую точность зубчатых колес и передач.

4. Что такое кинематическая погрешность?

5. Что такое накопленная погрешность шага?

6. Что такое погрешность обката?

7. Что такое колебания измерительного межосевого расстояния?

8. Что такое длина общей нормали?

9. Что такое радиальное биение зубчатого венца?

10. Показатели и комплексы характеризующие плавность работы зубчатого колеса.

11. Что такое местная кинематическая и циклическая погрешности?

12. Что такое шаг зацепления?

13. Что такое отклонение шага?

14. Показатели и комплексы характеризующие полноту контакта зубьев.

15. Что такое пятно контакта (суммарное и мгновенное)?

16. Показатели характеризующие боковой зазор.

17. Что такое боковой зазор?

18. Что такое смещение исходного контура?

Задача 10 РАССЧИТАТЬ ЗАДАНУЮ В УЗЛЕ РАЗМЕРНУЮ ЦЕПЬ, ОБОСНОВАВ ВЫБОР МЕТОДА РАСЧЕТА.

Указания к решению

ГОСТ 16319-80 определяет размерную цепь как совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.

Таблица 10.1 Задания для расчета размерных цепей

	Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки
А1,мм
А2,мм
А3,мм
А4,мм
А5,мм
А6,мм
А7,мм
А8,мм
А9,мм
А10,мм
Номер подшипника
	Последняя цифра шифра зачетной книжки
Класс точности подшипника
Отклонение замыкающего звена, мм
верхнее	+0,72	+0,6	+0,7	+0,8	+0,5	+0,65	+0,75	+0,6	+0,75	+0,55
нижнее	-0,28	-0,3	-0,4	-0,4	-0,5	-0,35	-0,45	-0,6	-0,35	-0,45

Рассмотрим фрагмент конструкции (рис. 10.1).

Рисунок 10.1

Для свободного вращения зубчатого колеса на оси необходим зазор . Величина получает­ся автоматически при сопряжении деталей, контуры которых выделены. Если размеры их выполне­ны неверно (рис. 10.1 б, в) либо зазора не будет вовсе, либо он будет слишком большой, что сдела­ет невозможным нормальное функционирование узла.

Установим те размеры деталей, которые при сборке автоматически создадут необходимый за­зор А_Δ (рис. 10.2). Обозначив размеры деталей, которые влияют на зазор А_Δ, мы тем самым по­строим размерную цепь.

Рисунок 10.2

По виду задач, в решении которых участвуют цепи, они делятся на конструкторские, технологиче­ские и измерительные.

Конструкторские размерные цепи решают задачу по обеспечению точности при конструирова­нии. Они устанавливают связь размеров детали в изделии. На рис. 10.3 приведены примеры сбо­рочных размерных цепей.

На рис. 10.3, а приведена элементарная сборочная размерная цепь, решающая задачу обеспе­чения точности сопряжения двух деталей. На рис 10.3, б тоже показана сборочная цепь, которая решает задачу обеспечения перпендикулярности поверхности 2 к оси 1, необходимой для базиро­вания подшипника качения.

Рисунок 10.3

Технологические размерные цепи решают задачу по обеспечению точности при изготовлении машин. Они устанавливают связь размеров деталей на разных этапах технологического процесса. На рис. 10.4, а изображена деталь с размерами, которые следует выдержать при изготовлении. По­следовательность получения размеров приведена на рис. 10.4, б, в, г. На основании предложенного маршрута обработки построена технологическая размерная цепь (см. рис 10.4, д). При обработке детали выдерживаются размеры ,а размер получается автоматически.

Рисунок 10.4

Измерительные размерные цепи решают задачу обеспечения точности при измерении. Они устанавливают связь между звеньями, которые влияют на точность измерения.

Размеры, образующие размерную цепь, называются звеньями. В зависимости от расположе­ния звеньев, цепи делятся на плоские (звенья расположены в одной или параллельных плоскостях) и пространственные. В зависимости от вида звеньев различают линейные размерные цепи (звень­ями являются линейные размеры, рис. 10.2, 10.3, а ) и угловые (рис. 10.3, б ). Звенья линейной раз­мерной цепи обозначают какой-либо одной прописной буквой русского алфавита с соответствую­щим числовым индексом, звенья угловых цепей — строчной буквой греческого алфавита.

Любая размерная цепь состоит из составляющих звеньев и одного замыкающего.

Замыкающее звено ( и т. д.) — то звено, которое непосредственно не выдерживается, а получается в результате выполнения размеров составляющих звеньев.

Составляющие звенья делятся на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающие звенья

— те, с увеличением которых замыкающее звено увеличивается, а уменьшающие

— те, с увеличением которых замыкающее звено уменьшается. При правильном опреде­лении увеличивающих и уменьшающих звеньев стрелки над буквами должны указывать движение в одном направлении по замкнутому контуру размерной цепи.

Дата добавления: 2015-04-30