Параметри зубчастих передач

Термінологія, визначення, позначення елементів зубчастих передач дані в ГОСТ 16530та ГОСТ 16531, зображен­ня коліс на кресленнях - ГОСТ 2.402-68, ГОСТ 2.403-75, ГОСТ 2.405-75.

Зубчасте колесо будь-якої зубчастої передачі, яке передає обертання другому (парному) колесу, називається таким, що веде, а друге - веденим. Колесо передачі з меншим числом зу­бів називається шестернею, а з більшим - колесом. Якщо чис­ло зубів пари коліс однакове, то шестернею називається те ко­лесо, яке веде (ГОСТ 2330).

Передача, яка складається з однієї пари коліс називається одноступеневою, з декількох пар коліс - багатоступеневою.

Зуб шестерні або колеса є основним робочим елементом за­чеплення. Розміри зуба та його елементи визначає ділильна по­верхня, яка на кресленні представляє собою ділильну окруж­ність з діаметром, що позначається й згідно з ГОСТ 16530(рисунок 2).

Рисунок 2 - Параметри зубчастої передачі

Співвісна поверхня, що відділяє зуби від тіла зубчастого ко­леса, називається поверхнею впадин, а з протилежного боку — поверхня вершин (або виступів) зубів. Цим поверхням на кре­сленні відповідають окружності вершин зубів зубчастого ко­леса з діаметром d _а та впадин з діаметром d _f. По ділильній окружності відкладають:

- окружний ділильний крок зубів Р _t що дорівнює відстані
між однойменними профілями сусідніх зубів по дузі ділильної
окружності. Таких кроків можна відкласти стільки, скільки
зубів z має колесо, тобто відрізки Р _t ділять окружність на z
рівних частин (звідси її назва - ділильна). Число зубів z та
крок Р _t - величини постійні для даного колеса, а ділильна
окружність у кожного колеса єдина;

- окружну товщину зуба S _t та окружну ширину впадини е _t.
При розгляданні зачеплення пари коліс вводиться поняття " початкова окружність".

Початкова окружність ділить зуб по його висоті h _а на дві не­рівні частини: головку з висотою b _а та на ніжку з висотою h _t

;

При монтажі зубчастої передачі абсолютно точно витрима­ти міжосьову відстань а w практично неможливо і тому ділиль­ні окружності зачіплюваних коліс переважно не дотикаються одна до одної.

Якщо розглядається окреме колесо, то на кресленні вказу­ють лише ділильну окружність; на складальному кресленні пе­редачі вказують лише початкові окружності коліс.

Основним розрахунковим параметром зубчастого зачеплен­ня є модуль m.

З визначення:

; π ·d=pt·z; d=m·z

витікає два визначення модуля:

- модуль є відношення окружного кроку до π;

- модуль є число міліметрів ділильного діаметру d, яке
припадає на один зуб.

Числові значення модулів стандартизовані і мають два ряди значень (переважним є перший ряд) згідно з ГОСТ 9563.

Значення інших елементів колеса такі:

- повна висота зуба — h:

h = h _а + h f = m + 1, 25·m = 2, 25·m;

для коліс з m = 1 мм: h= 2, 3·m; h f = 1, 3·m

- коло вершин (виступів): d _а = d + 2·h _а;

- коло впадин: d _f = d + 2·h _f;

- товщина зуба: S _t = 0, 5·Р _t;

- ширина впадини: e _t = 0, 5·Р _t.

По точності виготовлення зубчасті колеса поділяють в по­рядку зниження точності на дванадцять степенів точності:
| 1, 2, | 3, 4,..., 11, 12. _______

резервні точність зменшується

Степінь точності зубчастого колеса - це заданий рівень до­пустимої невідповідності значень дійсних розмірів зубчастого колеса розрахунковим (номінальним значенням).

Приклади використання степенів точності зубчастих коліс наведені в таблиці 1.

Таблиця 1- Приклади використання зубчастих коліс різних степенів точності

2 Система допусків на циліндричні зубчасті передачі

В залежності від призначення зубчасті передачі поділяють­ся на:

відлікові - забезпечують високу кінематичну точність, тоб­то узгодженість обертання коліс. Звичайно це колеса, що вхо­дять в кінематичні ланцюги приладів, верстатів, слідкуючих пристроїв;

швидкісні - повинні працювати плавно та безшумно при високих швидкостях обертання. Це зубчасті колеса коробок передач автомобілів, верстатів, двигунів, турбін, редукторів;

силові - передають великі зусилля, тому для них повинна бути забезпечена повнота контакту зубів.

У відповідності з поділом зубчастих передач на групи побу­дована система допусків на зубчасті колеса.

Існують три норми точності зубчастих коліс для кожного степеню точності. Ці норми можуть бути однаковими для кожного степеню або комбінуватись та призначатись з різних степенів точності.

Норми кінематичної точності - визначають точність переда­чі обертання з одного валу на інший, тобто величину повної по­хибки кута повороту зубчастого колеса в межах одного оберту.

Норми плавності роботи характеризують степінь плавності зміни кінематичної похибки передачі при рівномірному обер­танні.

Норми контакту зубів визначають повноту прилягання по­верхні зубців спряжених коліс в передачі.

При комбінуванні степенів точності за кожною з норм по­винні виконуватись такі вимоги:

- норма плавності роботи повинна бути не більше ніж на два степені точніша або на один степінь грубіша за норму кі­нематичної точності;

- норми контакту можуть бути призначені за будь-якими степенями, більш точними, ніж норми плавності роботи, а та­кож не більше ніж не один степінь грубіше за норму плавності;

- незалежно від точності виготовлення передач і коліс при­значаються вимоги до бокового зазору між неробочими профіля­ми зубів у зібраній передачі, поєднані в норму бокового зазору.

Боковий зазор j n min (рисунок 2 ):

- забезпечує невеликий люфт (поворот) зубчастого колеса в
передачі при загальмованому та нерухомому іншому колесі;

- необхідний для:

- запобігання заклинювання передачі при її нагріванні під час роботи;

- для компенсації помилок монтажу;

- для забезпечення змащування коліс.

Незалежно від степеню точності зубчастих коліс і передач встановлено шість видів спряжень А, В, С, D, Е, Н, та вісім ви­дів допуску на боковий зазор, що позначаються в порядку його збільшення літерами h, d, с, b, а, (z, у, х) (рисунок 3).

Рисунок 3 - Види спряжень тавиди допусків набоковий зазор

На кожен вид спряження встановлений допуск Т jn на боко­вий зазор.

Після призначення степенів точності та виду спряження за ГОСТ 1643 вибирають допуски та відхилення контрольова­них показників за всіма видами точності.

Показники точності зубчастого колеса і зубчастої передачі є комплексними. Якщо кінематична точність та плавність робо­ти зібраної передачі відповідає вимогам стандарту, то контроль коліс за цими нормами окремо не проводиться.

Якщо колеса, що входять до передачі відповідають стан­дарту, то контроль зібраної передачі не є обов'язковим.

Це положення поширюється і на контроль за нормами кон­такту зубів.

Кожен степінь точності може бути охарактеризований ря­дом комплексних показників і контроль проводиться за комп­лексами (рисунок 4).

Вибір комплексу контролю проводиться в залежності від степеня точності передачі та наявності вимірювальних засобів.

3 Система допусків на конічні та черв’ячні передачі

Принципи побудови системи допусків і посадок для конічних і черв'ячних передач аналогічні принципам побудови циліндричних зубчастих передач.

ГОСТ 1758-81 містить допуски конічних зубчастих передач з т = 1...56мм і діаметром ділильного кола до 4000 мм. Для конічних зубчастих передач встановлені 12 ступенів точності. Для 1-го, 2-го, 3-го і 12-го ступенів допуски і відхилення не передбачено з тих са­мих міркувань, що і для циліндричних передач.

Допуски і відхилення за нормами кінематичної точності встано­влюють залежно від модуля і діаметра ділильного кола. Стандарт передбачає норми гарантованого бічного зазору, який позначається так: А, В, С, Д, К, Н.