Требования к точности зубчатых колес

Служебное назначение, типовые конструкции, требования к точности зубчатых колес.

Цилиндрические зубчатые колеса служат для передачи вращательного движения между валами с параллельными и перекрещивающимися осями. Различают силовые зубчатые передачи, служащие для передачи крутящего момента с изменением частоты вращения валов и кинематические передачи, служащие для точной передачи вращательного движения между валами при небольших значениях крутящего момента. Цилиндрические зубчатые колеса изготовляют с прямыми, косыми и шевронными зубьями. В зубчатой передаче с перекрещивающимися осями применяются колеса с винтовыми зубьями.

Основными механизмами, в которых применяют цилиндрические зубчатые колеса являются коробки передач тракторов, автомобилей, станков пр.

По конструкции цилиндрические зубчатые колеса делятся на пять основных типов (рис. 2.1.1): I - одновенцовые колеса с достаточно большой длиной посадочного отверстия; II – многовенцовые колеса; III - одновен-цовые колеса типа дисков; IV – венцы, которые изготавливаются отдельно и соединяются затем со ступицей; V – колеса – валы (вал-шестерни)

1-----------2---------3--------4------------5

Требования к точности зубчатых колес

Точность зубчатых колес существенно влияет на уровень шума в передаче, плавность и долговечность ее работы. Основными показателями точности зубчатых колес являются:

Кинематическая точность - характеризуется погрешностью угла поворота колеса за один оборот шестерни и связана с накопленной ошибкой шага. Важна для механизмов, где требуется точность передаточного отношения.

Плавность работы – характеризуется колебаниями скорости вращения ко-леса при равномерном вращении шестерни в пределах одного оборота. Погрешности в плавности работы определяются ошибками шага и профиля зубьев. Влияет на динамические нагрузки и шум при работе передачи.

Пятно контакта зубьев – размер пятна влияет на величину контактных напряжений на боковой поверхности зубьев. Оказывает влияние на долговечность работы передачи.

Боковой зазор между нерабочими поверхностями зубьев при их контакте по рабочим поверхностям характеризуется свободным вращением колес без заклинивания зубьев. Этот зазор важен для реверсивных передач, а также для передач, работающих при высокой температуре.

По ГОСТ 1643 - 81 установлено 12 степеней точности зубчатых колес (в порядке убывания точности): от 1 до 12. Для степеней точности 1 и 2 допуски в стандарте не указаны. Эти степени оставлены для дальнейшего развития, чтобы не вводить как в других стандартах обозначения с нулем (0 или 01). Наиболее широко в машиностроении применяются колеса 6 – 8 степени точности. В приборостроении и станкостроении используются колеса 5 степени точности. В открытых передачах используются колеса 9 степенью точности.

Степенью точности зубчатых колес определяются кинематическая точность, плавность работы и пятно контакта. Независимо от степени точности стандартом установлены нормы точности на боковой зазор в зубчатом зацеплении, который обозначен в порядке увеличения: Н, Е, Д, С, В, А. Зазор в сопряжении Н минимален и равен нулю. Обычно рекомендуется сопряжение В.

Точность зубчатых колес в силовых передачах выбирается в зависимости от скорости вращения, а точность зубчатых колес в кинематических передачах выбирается в зависимости от назначения этих передач. Для точных зубчатых колес нормируется также торцевое и радиальное биение. Посадочное отверстие выполняется по 7 квалитету, а для прецизионных колес по 5 – 6 квалитету.