Показатели кинематической точности

Эти показатели определяют величину полной погрешности угла поворота зубчатых колес за один оборот или один цикл изменения их взаимного положения. Они содержат требования к таким показателям колеса, погрешности которых влияют на ошибки передаточного отношения за один оборот (цикл).

Радиальное биение зубчатого венца Frr – разность действительных предельных положений исходного контура в пределах зубчатого колеса (от его рабочей оси) рисунок 11.

где - наибольшее расстояние от рабочей оси зубчатого колеса до постоянной хорды СС впадины,

- наименьшее расстояние от рабочей оси зубчатого колеса до постоянной хорды СС впадины.

Эти расстояния соответствуют предельным положениям исходного контура от рабочей оси зубчатого колеса. Измерение радиального биения зубчатого венца производят на универсальных зубоизмерительных приборах или специальных приборах – биениемерах.

Рисунок 11- Схема для определения радиального биения зубчатого венца Frr колеса. 1 – элемент исходного производящего контура (измерительный наконечник прибора); СС- постоянная хорда впадины. rв – радиус основной окружности

Погрешность обката F_cr. Составляющая кинематической погрешности зубчатого колеса, определяемая при вращении его на технологической оси при исключении циклических погрешностей зубцовой частоты и кратных ей высоких частот.

Примечания:

1. Под технологической осью зубчатого колеса понимается ось, вокруг которой оно вращается в процессе обработки зубьев по обеим их сторонам.

2. Погрешность обката может определяться как погрешность кинематической цепи деления зубообрабатывающего станка.

Показатели плавности работы

Нормы плавности работы колеса (передачи) определяют величину составляющих полной погрешности угла поворота зубчатого колеса, многократно повторяющихся на каждом зубе за один оборот (один цикл).

Они содержат требования к таким показателям колеса, погрешности которых влияют на многократное изменение передаточного отношения, много раз возникающее на каждом зубе за один оборот (один цикл).

Плавность работы характеризуется удвоенной амплитудой гармонической составляющей кинематической погрешности или погрешностью мгновенного передаточного отношения.

Отклонение шага зацепления f_pbr – разность между действительным и номинальным шагом зацепления (рисунок 12). Под действительным шагом зацепления понимается кратчайшее расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум одноименным активным боковым поверхностям соседних зубьев зубчатого колеса. Предельные отклонения шага зацепления обозначаются: верхнее + f_pb, нижнее - f_pb . Номинальное значение шага зацепления (основного шага) определяется по формуле

где Р – делительный нормальный шаг, мм

m – модуль зубчатого колеса, мм

α – угол исходного контура

Рисунок 12 - Отклонение шага зацепления f_pbr

1 - номинальный шаг зацепления, 2 – номинальный профиль зуба, 3 – действительный шаг зацепления, 4 – действительный профиль зуба, 5 – основная окружность, такт зубьев, rв – радиус основной окружности.

Отклонение шага f_ptr. Дискретное значение кинематической погрешности зубчатого колеса при его повороте на один номинальный угловой шаг

Предельные отклонения шага:

верхнее + f_ptr

нижнее - f_ptr

Показатели контакта зубьев

Нормы контакта зубьев отражают полноту прилегания поверхностей зубьев сопряженных колес в передаче. Они содержат требования к таким показателям колеса, погрешности которых влияют на величину поверхности касания сопряженных зубьев.

Контакт зубьев определяется размерами области прилегания их боковых поверхностей при работе передачи. Плохое прилегание приводит к неравномерному распределению передаваемой нагрузки по сечению зубьев, к местным повышенным контактным напряжениям, нарушению слоя смазки материала и, как следствие, к ускоренному изнашиванию их.

Погрешность направления зуба F_βr– расстояние между двумя номинальными делительными линиями 1 зуба в торцевом сечении, между которыми заключена действительная делительная линия 2 зуба в пределах рабочей ширины зубчатого венца b (рис. 7. 4) или ширины полушеврона.

Рисунок 13- Погрешность направления зуба F_βr

Под действительной делительной линией зуба понимается линия пересечения действительной боковой поверхности зуба с делительным цилиндром, ось которого совпадает с рабочей осью колеса.

Погрешность направления зуба F_βr измеряют как на универсальных, так и на неуниверсальных зубоизмерительных приборах.

Показатели вида сопряжения

Независимо от точности изготовления зубчатых колес (передач) по нормам кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев дополнительно назначают требования к боковому зазору j_n (виду сопряжения) между нерабочими профилями (рисунок 14, а) зубьев в собранной передаче, объединенные в норму бокового зазора.

а) б)

Рисунок 14 - Боковой зазор (а) и виды сопряжения зубьев в передаче (б)

Боковой зазор обеспечивает небольшой люфт (поворот) зубчатого колеса в передаче при заторможенном или неподвижном втором колесе. Зазор необходим для предотвращения заклинивания передачи при ее нагреве во время работы, для компенсации ошибок монтажа и для обеспечения смазки колес.

Величина бокового зазора определяется видом сопряжения. Для зубчатых передач с модулем св. 1 мм установлено шесть видов сопряжений A, B, C, D, E и H (рис. 7.5, б), которые определяют величину гарантированного (наименьшего) бокового зазора . Для зубчатых передач с модулем св. 1 мм видам сопряжения H и E соответствует вид допуска на боковой зазор h, сопряжениям D, C, B и A – соответственно виды допусков d, c, b и a. Вместо предусмотренных выше видов допусков для каждого вида сопряжений при необходимости могут быть использованы увеличенные допуски x, y и z. Таким образом, соответствие между видом сопряжений зубчатых колес в передаче и видом допуска на боковой зазор можно изменять.

Для нерегулируемых передач с модулем св. 1 мм установлено шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемых в порядке убывания точности римскими цифрами I, II, III, IV, V и VI, а для передачи с модулем до 1 мм пять классов II, III, IV, V и VI. Гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении обеспечивается при соблюдении предусмотренных классов отклонений межосевого расстояния. Например, для передачи с модулем св. 1 мм сопряжения H и E обеспечиваются при II классе, а сопряжения D, C, B и A – соответственно при III, IV, V и VI классах. В обоснованных случаях это соответствие между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния может изменяться.

Показателями норм бокового зазора в передаче являются:

- гарантированный боковой зазор ;

- допуск на боковой зазор .

Показателями норм бокового зазора для зубчатого колеса являются:

- дополнительное смещение исходного контура от его номинального положения в тело колеса, осуществляемого с целью обеспечения в передаче бокового зазора, для зубчатых колес с внешними зубьями – наименьшее дополнительное смещение исходного контура– ;

- допуск на дополнительное смещение исходного контура T_H.

На рисунке 15 приведены номинальное А, наименьшее Б и наибольшее В дополнительное смещение исходного контура зуба, определяющие наименьшее(от точки 1 до точки 2, примерно равное ) и наибольшее (от точки 1 до точки 4) значение величины бокового зазора j_n. Здесь k учитывает изменение погрешности изготовления с изменением степени точности (по нормам плавности). Штриховой линией обозначено номинальное положение исходного контура зуба (А) рейки, не имеющей смещения. После перемещения на величину будет образован зуб максимально допустимой толщины (жирная линия). Допуск на смещение исходного контура T_H определяет зону расположения реальных значений дополнительного смещения исходного контура , получаемых при наладке станка.

Рисунок 15 - Смещение исходного контура: А - номинальное положение

исходного контура; Б - положение исходного контура при наименьшем

дополнительном смещении ; В - положение исходного контура при

наибольшем дополнительном смещении