3.2.4. Зубчатые передачи.

Зубчатые передачи широко применяются как в машинах, так и в приборах. По эксплуатационному назначению можно выделить четыре основные группы зубчатых передач: 1-отсчётные; 2- скоростные; 3- силовые; 4- общего назначения.

1. К отсчётным относятся зубчатые передачи измерительных приборов, делительных механизмов металлорежущих станков и т.п. Основным эксплуатационным показателем таких передач является высокая кинематическая точность, т.е. точная согласованность углов поворота ведущего и ведомого колёс передачи.

2. Скоростными являются зубчатые передачи турбинных редукторов, двигателей турбовинтовых самолётов и т.п. Их основной эксплуатационный показатель – плавность работы.

3. К силовым относят зубчатые передачи, передающие значительные крутящие моменты при малой частоте вращения (прокатные станы, подъёмно-транспортные механизмы и т.п.).

Исходные положения для расчёта допусков эвольвентных цилиндрических зубчатых передач заложены в следующих стандартах:

ГОСТ 1643 – 81; СТ СЭВ 641 – 77; СТ СЭВ 643 – 77 и СТ СЭВ 644 – 77.

Эта система допусков распространяется на эвольвентные цилиндрические зубчатые колёса и зубчатые передачи внутреннего и внешнего зацепления с прямозубыми, косозубыми и шевронными зубчатыми от 1до 55 мм, шириной зубчатого венца или полушеврона до 1250 мм. Она соответствует рекомендациям ИСО 1328 – 1975.

Установлено 12 степеней точности зубчатых колёс и передач, обозначенных в порядке колёсами с диаметром делительной окружности до 6300 мм, модулем зубьев убывания точности: 1, 2, 3,…,12.

Выбор степени точности зубчатых колёс осуществляют в зависимости от требований к кинематической точности, плавности, передаваемой мощности, а также окружной скорости колёс. При окружной скорости прямозубых колёс 10-15 м/с применяют степени точности 6-7, при скорости 20-40 м/с – степени точности 4-5 [2], стр.320.

Для удовлетворения требований различных отраслей промышленности, независимо от степени точности изготовления колёс передачи, предусмотрено шесть видов сопряжений, определяющих различные значения гарантированного бокового зазора j_{n min}. Сопряжения A, B, C, D, E, H применяют соответственно для степеней точности по нормам плавности работы: 3-12; 3-11; 3-8; 3-7; 3-7.

Установлено также шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемые в порядке убывания точности римскими цифрами от I до VI .

Обозначение точности колёс и передач.

Пример обозначения: 7-С ГОСТ 1643-81 – цилиндрическая передача со степенью точности 7 по всем трём нормам, с видом сопряжения зубчатых колёс «С» и соответствием между видом допуска на боковой зазор «с»;

8-7-6-Ва ГОСТ 1643-81 – цилиндрическая передача со степенью 8 по нормам кинематической точности, со степенью 7 по нормам плавности, со степенью 6 по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения В, видом допуска на боковой зазор «а» и соответствием между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния.

3.2.5. Размерные цепи.

Нормальное функционирование машины или узла необходимо, чтобы составляющие их детали и их поверхности занимали относительно друг друга определённое, соответствующее служебному назначению положение. Совокупность размеров деталей и размеров, определяющих их взаиморасположение, составляют размерную цепь. ГОСТ 16319-80 даёт следующее определение:

«Размерной цепью называют совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи».

Размеры, образующие размерную цепь, называют звеньями размерной цепи.

По взаимному расположению звеньев размерные цепи делят на плоские и пространственные.

Размерные цепи, звеньями которой являются линейные размеры, называют линейными. Размерные цепи, звеньями которых являются угловые размеры, называют угловыми.

При анализе точности электрических и электронных элементов машин и приборов используют значения сопротивлений, ёмкости, индуктивности, силы тока, напряжений и других физических параметров.

Размерная цепь состоит из составляющих звеньев и одного замыкающего. Замыкающим называют размер, который получается последним в процессе обработки детали, сборки узла машины или измерения.

Исходное звено – звено размерной цепи, заданные номинальный размер и предельные отклонения которого определяют функционирование механизма и должны быть обеспечены в результате решения размерной цепи. Исходя из предельных значений этого размера, рассчитывают допуски и отклонения всех остальных размеров цепи.

Уменьшающим называют составляющее звено, с увеличением которого уменьшается замыкающее звено.

Увеличивающим называют составляющее звено, с увеличением которого увеличивается и замыкающее звено.

А₁ Замыкающий размер А_ с увеличе-

нием размера А₁ увеличивается-

размер А₁ увеличивающий размер.

С увеличением размера А₂ размер

А₂ А_ А_ уменьшается, следовательно

Размер А₂ уменьшающий размер.

Сущность расчёта размерных цепей заключается в установлении допусков и предельных отклонений всех её звеньев, исходя из требований конструкции и технологии. При этом различают две задачи:

1 - определение номинального размера, предельных отклонений и допуска замыкающего звена по заданным номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих звеньев (в случаях, когда требуется проверить соответствие допуска замыкающего размера допускам составляющих размеров, проставленных на чертеже, - проверочный расчёт);

2 - определение допуска и предельных отклонений составляющих размеров по заданным номинальным размерам всех размеров цепи и заданным предельным размерам исходного размера (при проектном расчёте размерной цепи).

Существуют методы расчёта размерных цепей обеспечивающие полную и неполную взаимозаменяемость. Кроме того, применяют теоретико-вероятностный метод расчёта размерных цепей.