Показатели точности и бокового зазора зубчатых передач

Точность зубчатых передач определяется величиной погрешности угла поворота ведомого звена, которая зависит от погрешностей шага, толщины и профиля зуба, погрешностей межосевого расстояния, т.е. погрешностей изготовления и сборки.

Стандарты разделяют показатели точности и бокового зазора. Стандартами для зубчатых передач предусмотрены 12 степеней точности изготовления и сборки колес, пар и передач (для цилиндрических мелкомодульных m < 1 мм ГОСТ 9178-81 и с m ≥ 1,0 мм ГОСТ 1643-81). С увеличением цифры степени точность зубчатых колес уменьшается. Для колес 1–3 степеней численные параметры точности не оговорены. Колеса 4 и 5 степеней точности применяются в качестве эталонных, в зацеплении с которыми контролируются серийно изготавливаемые колеса. Наиболее часто применяют колеса 6–10 степеней точности.

Колеса 6-й степени применяют для высококачественных передач при скоростях, превышающих 8 м/с. Их используют в приборах и механизмах высокой чувствительности и точности, при предъявлении жестких требований к постоянству передаточного отношения и плавности хода.

Колеса 7-й степени точности применяют в точных приборах при окружных скоростях зубьев до 8 м/с и умеренных нагрузках; а колеса 8-й степени – в приборах средней точности для неответственных кинематических цепей при окружных скоростях зубьев до 6 м/с.

9-ю и 10-ю степени точности назначают для зубчатых колес пониженной точности при использовании в неответственных передачах. Колеса могут работать с повышенным шумом и толчками в зацеплениях зубьев при низкой окружной скорости до 2 м/с.

Зубчатые колеса передаточных механизмов приборных устройств обычно имеют 7-ю или 8-ю степень точности. Применение 6-й степени должно быть обосновано.

Для каждой степени точности зубчатых колес и передач установлены нормы: кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев. Показателем кинематической точности зубчатого колеса является наибольшая кинематическая погрешность F_ir', определяемая экспериментально на специальных приборах – кинематометрах как наибольшая погрешность угла поворота колеса в пределах одного оборота при его зацеплении с эталонным зубчатым колесом (рис. 14.14, а). Кинематическая точность характеризует постоянство передаточного отношения за один оборот колеса.

в

г

б

а

Рис. 14.14

Показателем плавности работы колеса является местная кинематическая погрешность f_ir', которая определяет величину составляющих полной погрешности угла поворота и многократно повторяется за один оборот колеса. Плавность характеризует постоянство передаточного отношения в пределах поворота колеса на один зуб.

Кинематическая погрешность при расчетах оценивается по допускаемому отклонению F_i', которое определяется как

F_i' = F_p + f_f, мкм, (14.14)

где F_p – допуск на накопленную погрешность шага по зубчатому колесу, назначается в зависимости от степени точности по норме кинематической точности (табл. 14.1); f_f – допуск на погрешность профиля зуба, назначается в зависимости от степени точности по норме плавности (табл. 14.2).

Таблица 14.1

Допуск на накопленную погрешность шага F_p, мкм

Степень кинематической точности		Диаметр делительной окружности d, мм
До 12	Св. 12 до 20	Св. 20 до 32	Св. 32 до 50	Св. 50 до 80	Св. 80 до 125	Св. 125 до 200
	Fp, мкм

Таблица 14.2

Допуск на погрешность профиля зуба f_f, мкм

Модуль нормальный, мм		Степень точности по плавности
От 0,1 до 0,5 Св. 0,5 до 1,0	ff, мкм

Норма контактов зубьев характеризует полноту прилегания боковых поверхностей сопряженных зубьев в передаче (рис. 14.14, б) и определяется погрешностью направления зуба, перекосом и непараллельностью осей колес. Норма контакта существенна для тяжело нагруженных передач. Для полимерных и металлополимерных передач, в приборостроении она не важна.

На точность зубчатых передач с нерегулируемым межосевым расстоянием, работающих в реверсивном режиме, влияет величина бокового зазора, измеряемого в микрометрах по общей нормали к профилям зубьев (рис. 14.14, в). Боковой зазор передачи регламентируется видом сопряжения зубчатых колес и допуском на боковой зазор. Для мелкомодульных передач (m < 1 мм) стандартом независимо от степени точности колес установлено 5 видов сопряжений, по которым зуб одного колеса входит во впадину второго. Вид сопряжения, определяющий величину минимального бокового зазора j_{n min} в порядке его возрастания обозначается буквами H, G, F, E и D (рис. 14.14, г), а допуск на боковой зазор – h, q, f, e. Видам сопряжений D и E соответствует вид допуска на боковой зазор е, а видам сопряжений F, G, H –допуски f, g, h соответственно. Для передач с модулем m ≥ 1 мм установлено в порядке увеличения гарантированного бокового зазора j_{n min} 6 видов сопряжения: H, E, D, C, B, A и 8 видов допусков на боковой зазор: h, d, c, b, a, x, y, z. Допуск h соответствует видам сопряжений H, E; допуски d, c, b, a соответствуют соответственно сопряжениям D, C, B, A; допуски x, y, z не связаны с определенным видом сопряжения.

Причинами появления бокового зазора являются уменьшение толщин сопряженных зубьев, предусмотренное при изготовлении; увеличение межосевого расстояния при сборке; эксцентриситеты делительных окружностей находящихся в зацеплении колес.

Боковой зазор необходим для работы передачи. Он позволяет компенсировать температурные деформации, влияние неточностей межосевого расстояния, прогибов валов, зазоров в опорах и обеспечивает условия смазки.

Сопряжение Н с минимальным зазором применяют в тихоходных передачах при наличии стабильного температурного режима и одинаковом температурном коэффициенте линейного расширения корпуса и зубчатых колес. При колебаниях температуры и применении различных материалов при изготовлении элементов колес необходимы сопряжения G … D с гарантированным зазором, исключающим заклинивание передачи при изменении толщин зубьев, уменьшении межосевого расстояния.

Точность изготовления зубчатых колес и передач задается на чертеже степенью точности, а требования к боковому зазору – видом сопряжения по нормам бокового зазора. Например, зубчатая передача со степенью по нормам кинематической точности 7, по нормам плавности 8, по нормам контакта зубьев 7, с видом сопряжения H и допуском на величину бокового зазора h обозначается 7 – 8 – 7H_h. Если мелкомодульная передача имеет одинаковую степень точности по всем трем нормам точности, например 7-ю, и сопряжение F с соответствующим допуском f на боковой зазор, она будет обозначаться 7F_f; соответственно для передачи с m ≥ 1 со степенью точности 8 и сопряжением В, допуском х точность обозначают 8В_х.

Дата добавления: 2014-11-29