5 Определение допусков и посадок цилиндрических зубчатых колес

5.1 Исходные данные

Задано зубчатое колесо прямозубое со следующими параметрами

модуль m = 4 мм;

число зубьев z = 32;

степень точности 8;

вид сопряжения и допуск С.

Заданы одинаковые степени точности по всем нормам точности

• по нормам кинематической точности - 8;

• по плавности работы передачи - 8;

• по норме контакта зубьев - 8;

• вид сопряжения и величина допуска – С,с.

Диаметр делительной окружности равен d = m*z = 4*32 = 128 мм.

5.2 Для обеспечения кинематической точности, заданной 8-ой степенью точности, приняты нормы, ограничивающие кинематическую погрешность или показатели (комплексы) точности. Наиболее значимыми являются: допуск F_p на накопленную погрешность шага, которую определяем по таблице 3 [6, с.430]; допуск F_r на радиальное биение зубчатого венца – по таблице 5 [6, с.431]; допуск F^”i на колебание измерительного межосевого расстояния за один оборот колеса; допуск F_c на погрешность обката для чего определяем окружной шаг.

Определим окружной шаг зацепления по формуле

P_t = p*m =3,14*4 = 12,56 мм.

Найденные параметры внесем в таблицу 5.1

Таблица 5.1 – Показатели норм кинематической точности и их числовые значения

Наименование	Обозначение допусков	Числовые величины
Накопленная погрешность шага Радиальное биение Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе Погрешность обката	Fp Fr F’’1 Fc	90 71 100 50

5.3 Плавность работы передачи, заданная 8-й степенью, обеспечивается соблюдением норм, включающих показатели и комплексы точности (таблица 5.2): допуск на циклическую погрешность передачи ¦_zk из таблицы 9 [6, с.438]; предельные отклонения углового шага ¦_pt [6, таблица 10]; предельные отклонения шага зацепления ¦_pb; допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе ¦^”_i; допуск на погрешность профиля зуба ¦_¦; допуск на местную кинематическую погрешность ¦^’_i .

Таблица 5.2 – Показатели точности нормы плавности работы передачи и их числовые значения

Наименование	Обозначение допусков	Числовые величины
Циклическая погрешность передачи Отклонение шага Отклонение шага зацепления Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе Погрешность профиля зуба Местная кинематическая погрешность	fzk fpt fpb f’’i ff f’i	15 ±28 ±26 40 22 50

5.4 Нормы контакта зубьев, заданные 8-й степенью точности, характеризуется относительными размерами суммарного пятна контакта в процентах (ГОСТ 1643-81) из таблицы 13 [6, с.445]:

по высоте зубьев не менее 40%

по длине зубьев не менее 50%.

5.5 Нормы, обеспечивающие боковой зазор, следует рассматривать только в отношении к зубчатой передаче с нерегулируемым расположением осей. Межосевое расстояние по масштабу сборочного чертежа, определенному с учетом размеров заданного подшипника:

a_w= 143 мм.

Наименьший гарантированный (таблица 5.3) боковой зазор j_{n min}, который должен быть обеспечен заданным видом сопряжения С при межосевом расстоянии _w , выбираем из таблицы 17, [6, с.451]: предельные отклонения межосевого расстояния _a; наименьшее дополнительное смещение исходного контура E_Hs[6, таблица 19]; допуск на смещение исходного контура T_H при виде сопряжения С, при допуске на радиальное биение зубчатого венца F_r = 71 мкм и виде допуска с [6, таблица 21]; наименьшее отклонение длины общей нормали Еw [6, таблица 23]; допуск Тw на длину общей нормали [6, таблица 25]; наименьшие отклонение Ew_m средней длины общей нормали [6, таблица 27]; наименьшее отклонение толщины зуба E_cr [6, таблица 29] допуск на толщину зуба T_C [6, таблица 30].

Наименьшее отклонение толщины зуба E_cr можно определить по формуле

E_cr = 2*E_HS*tga = 2* (-120)*tg 20^° = 2* (-120)*0,364 = -87,36 мкм,

т.е. почти тоже, что и из [6,таблица 29].

Для нахождения параметров зубчатого колеса при заполнении таблицы на его чертеже (Приложение Г) вычислим толщину зуба по постоянной хорде по формуле S_C = 1,387*m = 1,387*4 = 5,55 мм.

С допусками на изготовление S_C = .

Высота зуба до постоянной хорды равна: h_C = 0,748*m = 0,748*4 = 2,99 мм.

Принимаем ширину зубчатого венца - 35 мм.

Таблица 5.3 – Показатели точности нормы бокового зазора и их числовые значения

Наименование	Обозначение допусков	Числовые величины
Гарантированный боковой зазор Отклонения межосевого расстояния Наименьшее дополнительное смещение исходного контура Допуск на смещение исходного контура Наименьшее отклонение длины общей нормали Допуск на длину общей нормали Наименьшее отклонение средней длины общей нормали Наименьшее отклонение толщины зуба Допуск на толщину зуба	jn/min fa EHs TH Еw Тw Ewm ECr TC	100 ±50 -120 180 -80 120 -18 -90 140

5.6 Выбор средств измерения для контроля показателей точности зубчатого колеса

Точность зубчатых колес проверяют различными методами с помощью специальных средств измерения. Выбор контролируемых параметров (показателей точности) зависит от требуемой точности, особенностей производства и других факторов. При наличии большого количества показателей точности, стандарт ГОСТ 5386-81 устанавливает комплекс контролируемых параметров. Предпочтение при проведении контроля отдается комплексу параметров: F, ¦ и суммарному пятну контакта.

Примеры выбора средств контроля:

Для контроля параметров F^’_ir кинематической погрешности зубчатого колеса выбираем прибор со стеклянными лимбами типа ВВ – 5058.

Для контроля циклической погрешности колеса контроля ¦^’_ir (нормы плавности работы) выбираем прибор с электронным блоком и фотоэлектронным преобразователем типа БВ – 5058.

Суммарное пятно контакта (нормы контакта зубьев) измеряют на контактно-обкатных станках или по приработке, по краске. В цеховых условиях чаще всего применяют специальные приборы для контроля отдельных показателей:

микрометрический прибор типа БВ-5045 – для контроля длины общей нормали F_w [6];

шагомер накладной типа ШМ – 1 – для контроля отклонения шага ¦_pt;

тангенциальный зубомер типов 23500-23800 – для контроля минимального бокового зазора j_m (смещение исходного контура E_Hs [6]);

нониусный штангензубомер типа ШЗ –18 – для контроля отклонений толщины зуба E_c [6] и другие приборы.