9.2.4. Плавность работы передачи

Нормы плавности работы характеризуют равномерность вращения или степень плавности изменения кинематической погрешности передачи и являются доминирующими для скоростных передач. Нарушение плавности работы передачи оценивается многократно по изменяющимся колебаниям, наблюдаемым на диаграмме кинематической погрешности.

Плавность работы определяют следующие погрешности: циклическая погрешность зубцовой частоты f_zz; местная кинематическая погрешность f’_ior; циклическая погрешность передачи f_zkor; местная кинематическая погрешность колеса f’_ir; циклическая погрешность колеса f_zkr; отклонение шага f_Ptr; отклонение шага зацепления f_Pbr; погрешность профиля зуба f_fr;

Рассмотрим наиболее значимые погрешности.

Отклонение шага зацепления fPbr – разность между действительными и номинальными шагами зацепления. Под действительным шагом зацепления понимается кратчайшее расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум одноименным активным боковым поверхностям соседних зубьев зубчатого колеса (рис. 9.13).

Рис. 9.13

Погрешность профиля зуба f_fr. – расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными торцевыми профилями зуба, между которыми размещается действительный торцевой активный профиль зуба зубчатого колеса (рис. 9.14).

Рис. 9.14

Допуск на погрешность профиля зуба f_f. Действительный профиль рабочего участка зуба может иметь срез у вершины головки, называемый фланком. Применение колес с фланкированными зубьями значительно улучшает плавность работы передачи, обеспечивая более плавный вход зубьев в зацепление и выход из него. Фланк способствует также образованию масляного клина между пересопрягаемыми зубьями, что вместе с упругой деформацией зубьев снижает относительные ускорения колес, динамические нагрузки и шум в передаче. В связи с этим колеса, предназначенные для работы при больших окружных скоростях, следует изготовлять только фланкированными.

9.2.5. Контакт зубьев в передаче

Износостойкость и долговечность цилиндрических зубчатых передач зависит от полноты контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев колес. Полнота контакта зубьев оценивается размерами и расположением суммарного или мгновенного пятна контакта (рис. 9.15).

Рис. 9.15

Мгновенное пятно контакта – часть активной боковой поверхности зуба колеса передачи, на которой располагаются следы его прилегания к зубьям шестерни, покрытым тонким слоем красителя, после поворота колеса собранной передачи на полный оборот при легком торможении, обеспечивающем непрерывное контактирование зубьев обоих зубчатых колес.

Суммарное пятно контакта – часть активной боковой поверхности зуба зубчатого колеса, на которой располагаются следы прилегания зубьев парного зубчатого колеса в собранной передаче после вращения под нагрузкой, заданной технической документацией.

Величину пятна контакта p оценивают относительными его размерами в процентах:

по длине зуба – отношением расстояния a между крайними точками следов прилегания за вычетом разрывов с, превосходящих величину модуля в миллиметрах, к длине зуба b:

; (9.7)

по высоте зуба – отношением средней (по всей длине зуба) высоты следов прилегания h_m к высоте зуба h_P, соответствующей активной боковой поверхности:

.

(9.8)

Погрешности, определяющие полноту контакта: отклонение от параллельности осей f_x ; перекос осей f_yr; погрешность направления зуба f_βr; отклонение осевых шагов по нормали f_pxnr; суммарная погрешность контактной линии f_kr.

Рассмотрим наиболее значимые погрешности f_βr и f_kr .

Рис. 9.16

Погрешность f_βr направления зуба – расстояние между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцевом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого венца (рис.9.16). Действительная делительная линия зуба – это линия пересечения действительной боковой поверхности зуба зубчатого колеса делительным цилиндром, ось которого совпадает с рабочей осью колеса.

Суммарная погрешность контактной линии Fkr – расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными контактными линиями 1, условно наложенными на плоскость (поверхность) зацепления, между которыми

Рис. 9.17

размещается действительная контактная линия 2 на активной боковой поверхности (рис. 9.17).