§ 23. Виды сопряжений зубчатых колес. Обозначение точности и вида со­пряжений на чертежах.

Полнота зубьев в передаче.

Долговечность и износостойкость зависят от полноты контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев колес. При неполном и неровном прилегании зубьев площадь поверхности по которой происходит передача усилия, что приводит к неравномерному распределению контактных напряжений и смазки по поверхности контакта.

Суммарным пятном контакта называют часть активной боковой поверхности зуба колеса, на которой располагаются следы прилегания парного колеса, находящегося в зацеплении.

При этом передача должна располагаться на рабочих осях и на нее должна действовать рабочая нагрузка или специально установленная конструктором нагрузка.

Обычно следы прилегания определяются с помощью краски, на одно колеса наносится краска и зубчатая передача проворачивается под заданной нагрузкой на рабочих осях, после этого на колесе остаются соответствующие пятна контакта (рис. 51).

На рисунке изображено колесо, по которому прокатилось парное окрашенное колесо, и появившиеся в результате пятна контакта. Между этими пятнами могут существовать разрывы. - расстояния между разрывами вдоль длины зуба. Среднюю высоту пятна контакта обозначим через . Высоту рабочей поверхности зуба - .

Суммарное пятно контакта оценивают относительной длиной:

, (23.1)

где

b – длина,

а – расстояние между крайними точками пятен контакта.

За исключением разрывов между пятнами контакта (c_i), причем они учитываются только в том случае, если их величина превышает модуль (m), измеренный в миллиметрах.

Суммарное пятно контакта оценивают также относительной высотой:

. (23.2)

По этим формулам определяется годность зубчатого колеса по нормам по нормам плавности и контакта. Для тяжело нагруженных зубчатых колес эти нормы играют важную роль.

Степени точности зубчатых колес.

При построении стандарта на зубчатые колеса ГОСТ 1643-81 использовались принципы:

1. обеспечение надежности функционирования зубчатых колес в передаче;

2. возможности современных технологий изготовления и измерения зубчатых колес.

В стандартах установлено 12 степеней точности зубчатых колес и передач. Нормируемый модуль лежит в пределах m = 1….55 мм. Диаметр делительной окружности может достигать 6300 мм.

По классам точности колеса разделяются:

1. 1,2 - ой - относятся к перспективным колесам, изготовление таких колес с помощью современных технических средств невозможно.

2. 3-5 - ый - используются в измерительных системах.

3. 4-7 - ой - в авиационной и рекетно-космической технике.

4. 6-8- ой - общее машиностроение.

5. 9-10 – ый - в сельском хозяйстве.

6. 11-12- ый -в неответственных передачах грузовых механизмов.

В зависимости от назначений для зубчатых колес могут назначаться различные степени точности по нормам кинематической точности, плавности и контакта.

Например, если зубчатая передача используется в каких-либо измерительных механизмах, то для нее большое значение играют нормы кинематической точности, нормы плавности и полноты контакта не столь важны, т. к. нагрузки весьма малы и передача работает на низких оборотах. В быстроходных зубчатых передачах определяющее значение играют нормы плавности, потому что при высоких оборотах возрастает риск разрушения передачи. В грузоподъемных передачах основную роль играют нормы полноты контакта зубьев.

При назначении степеней точности накладываются следующие ограничения:

1. нормы плавности могут быть не более, чем на 2 степени точнее или на 1 грубее норм кинематической точности.

2. нормы полноты контакта зубьев можно назначать по любым стандартам более точным, чем нормы плавности.