Кинематическая точность передачи.

Теоретически эвольвентные зубчатые зацепления являются двухпрофильными (в контакте оба профиля зуба).

Практически такие зацепления неработоспособны из-за наличия:

- погрешности изготовления и ошибок монтажа;

- температурных деформаций;

- изгиба зубьев под нагрузкой;

- из-за отсутствия смазки между сопряженными поверхностями.

Таким образом, работоспособным является однопрофильное зацепление, в котором передача вращения осуществляется парой сопряженных профилей, а другая пара профилей образует боковой зазор, необходимый для компенсации выше указанных погрешностей.

Боковой зазор измеряется вдоль линии зацепления между касательными к нерабочим профилям зубьев в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев, и в плоскости, касательной к основным цилиндрам.

Для нормальной работы боковой зазор в передаче должен быть не меньше установленного гарантированного зазора j_{n min} и не больше наибольшего допустимого зазора.

Требования к боковому зазору между нерабочими профилями зубьев в собранной передаче, объединенные в норму бокового зазора, назначают дополнительно независимо от точности изготовления передач и колес.

Величина бокового зазора является характеристикой вида сопряжения (рис.4).

Рис. 3. Схема расположения полей допусков на боковой зазор

Стандартом предусматривается шесть видов сопряжения, обозначаемых заглавными буквами латинского алфавит (рис.3) и восемь видов допуска на гарантированный боковой зазор для зубчатых передач с модулем св. 1 мм (табл. 14).

Выбор вида сопряжения не зависит от степени точности зубчатого колеса, а зависит от межосевого расстояния, скорости вращения, и температурногорежима работы передачи.

Для нерегулируемых передач с модулем св. 1 мм установлены шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемых в порядке убывания точности римскими цифрами I, II, III, IV, V, VI.

Гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении обеспечивается при соблюдении предусмотренных классов отклонений межосевого расстояния. Например, для передач 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 соответственно.

Для гарантированного бокового зазораj _{n min} по ГОСТ 1643 установлены ряды значений, зависящие от вида сопряжения и равные допускам (IT_q) определенных квалитетов по ГОСТ 25346 на соответствующее межосевое расстояние передачи (табл. 15).

Таблица

Соответствие видов сопряжения и видов допусков jn

Виды сопряжений	H	E	D	C	B	A	Примечание
Виды допусков бокового зазора, Тjn	h	h	d	c	b	a	Дополнительные виды допусков: x, y, z
Гарантированный боковой зазор jn min		IT 7	IT 8	IT 9	IT 10	IT 11	Допуск на соответствующее межосевое расстояние a
Классы отклонений межосевого расстояния	II	II	III	IV	V	V I	На нерегулируемые передачи
Примечание. Обозначения видов сопряжений расположены в порядке возрастания допусков бокового зазора.

Величина необходимого бокового зазора, соответствующая температурной компенсации, определяется по формуле:

j_n I = a [α₁(t₁ – 20⁰)- α₂ (t₂ - 20⁰)] ∙ 2Sinα,

где a – межосевое расстояние передачи, a = m (z_{1 +} z₂)/ 2, мм;

α₁ и α₂ - коэффициенты линейного расширения для материала соответственно зубчатых колес и корпуса;

t₁ и t₂ – предельные температуры, для которых рассчитывается боковой зазор,соответственно зубчатых колес и корпуса.

При расчетах можно принять:

α _стали = 12∙10^-6, 1 / град;

α _чугуна = 11∙10^-6, 1 / град;

α _{алюмин.} = 20∙10^-6, 1 / град.

При угле исходного профиля α = 20⁰ получим:

j_n I = 0,684 a [α₁(t₁ – 20⁰)- α₂ (t₂ - 20⁰)].

Величина бокового зазора, обеспечивающая нормальные условия смазки, зависит от окружной скорости и способа подачи смазки. Ориентировочно ее можно определить в зависимости от модуля:

· для тихоходных передач: j_{n min} II = 0,01 m (до 0,2 м/с);

· среднескоростных: j_{n min} II = 0,02 m (до 10 м/с);

· высокоскоростных: j_{n min} II = 0,03 m (до 16 м/с).

Тогда необходимый гарантированный боковой зазор рассчитывается как сумма двух слагаемых: j_{n min} = j_n I + j_n II.

Наибольший боковой зазор не ограничивается стандартом. Это вызвано тем, что боковой зазор является замыкающим звеном размерной цепи, в которой допусками ограничены отклонения всех составляющих размеров (межосевое расстояние и смещение исходных контуров на шестерне и колесе, непараллельность и перекос осей), поэтому величина наибольшего зазора не может превзойти значения, получающегося при определенном сочетании составляющих размеров.

Боковой зазор j_n обеспечивает небольшой люфт (поворот) зубчатого колеса в передаче при заторможенном или неподвижном втором колесе.

Таблица

д сопряжения	Вид допуска бокового зазора	Класс отклонения aw	Диапазон степеней точности по нормам плавности
А	а	VI	3-12
В	в	V	3-11
С	с	IV	3-9
D	d	III	3-8
E, H	h	II (I)	3-7

Виды сопряжений зубьев, виды допуска бокового зазора, классы отклонений a_w для m ³ 1.

Виды

сопряжений A B C D E H

a T_c=60

+190

+170

b

T_c=50

+120

+109

c +76

+ 74

d +55

+ 46 h

+30

+25

h

Для межосевого расстояния до 80 мм при m > 1

При радиальном биении зубчатого венца F _r > 10 до 12 мкм.

Дополнительный Z, Y, X

T_c 70 100 120

Допуск на боковой зазор T_jn = J_max – J _min

Дата добавления: 2015-08-10