Задание 1 Нахождение показателей точности цилиндрических зубчатых колес и оформление чертежей

Задание:

1. Назначить степени точности по нормам кинематической точности, плавности работы, полноте контакта и боковому зазору (виду сопряжения).

2. Определить показатели контрольного комплекса.

3. Установить числовые значения показателей норм точности и бокового зазора.

4. Рассчитать размеры взаимного расположения разноименных профилей по постоянной хорде, хорде делительного диаметра, длине общей нормали и размеру по роликам.

5. Разработать рабочие чертежи зубчатых колес пары.

Исходные данные:

1. Назначение зубчатой передачи.

2. Модуль m, мм.

3. Число зубьев шестерни , колеса .

4. Коэффициент смещения исходного контура шестерни , мм, колеса , мм.

5. Угол наклона зубьев: шестерни ,°, колеса ,°.

6. Окружная скорость , м/с.

7. Свободный угловой поворот , '; , '.

8. Материал корпуса редуктора. Коэффициент линейного расширения (таблица 2.2 методических указаний) [1].

9. Материал зубчатых колес. Коэффициент линейного расширения (таблица 2.2 методических указаний) [1].

10. Температура эксплуатации , °С; , °С.

Расчет дополнительных исходных данных:

1. Делительные диаметры

, мм,

, мм.

2. Угол зацепления

, ° [Приложение А.4] [3].

где угол главного профиля .

3. Межосевое расстояние

, мм.

Расчет

1. Определение степени точности зубчатых колес по нормам кинематической точности, плавности работы и полноте контакта.

В зависимости от назначения и скорости по таблице 2.1 методических указаний [1] принимаем:

Кинематическая точность N

Плавность N

Полнота контакта N

2. Минимальный боковой зазор

   1. Боковой зазор, необходимый для температурной компенсации

, расчет ведем для и .

Принимаем наибольшее значение , .

2. Боковой зазор, необходимый для доступа смазки зацепления:

. Принимаем среднее значение

3. Гарантированный боковой зазор

4. Принимаем вид сопряжения.

В соответствии с таблицей 13 ГОСТ 1643-81 [2] в зависимости от межосевого расстояния и расчетного значения принимаем вид сопряжения (выбираем от А до H), для которого , предельные отклонения межосевого расстояния , класс отклонения межосевого расстояния (выбираем от VI до II).

2.5 Наименьший свободный угол поворота в секундах:

.

3. Максимальный боковой зазор (вид допуска)

   1. Наибольший боковой зазор, необходимый для компенсации погрешности изготовления:

, мкм.

По таблице 6 ГОСТ 1643-81 [2] в соответствии с выбранной степенью точности по нормам кинематической точности – N, модулем и делительными диаметрами шестерни и колеса определяем допуск на радиальное биение зубчатого венца ( ): ; .

Затем по таблице 15 ГОСТ 1643-81 [2] для ; , вида сопряжения (выбираем от А до H) определяем допуск на смещение исходного контура ( ): ; .

2. Максимальный свободный угол поворота в секундах:

.

Условия и должны выполняться. Тогда можно использовать стандартный вид допуска на боковой зазор (x…h).

Таким образом, точность зубчатой передачи:

N-N-N-A…H ГОСТ 1643-81 [2].

4. Принимаем следующие показатели для контроля по нормам точности из таблицы 3.1 методических указаний:

   1. Кинематическая точность:

– (допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса);

– (допуск на колебание длины общей нормали).

4.2 Плавность работы:

– (допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе).

4.3 Норма контакта зубьев:

– суммарное пятно контакта.

4.4 Норма бокового зазора:

– (наименьшее отклонение средней длины общей нормали);

– (допуск на среднюю длину общей нормали).

5. Числовые значения контролируемых параметров принимаем из таблиц ГОСТ 1643-81 [2].

   1. Нормы кинематической точности (таблица 6):

; ;

; .

2. Нормы плавности работы (таблица 8):

; .

5.3 Нормы контакта зубьев в передаче (таблица 12):

относительные размеры суммарного пятна контакта:

– по высоте зубьев …%;

– по длине зубьев …%.

5.4 Нормы бокового зазора

из таблицы 16:

слагаемое I: ; ;

из таблицы 17:

слагаемое II: ; .

Величина наименьшего отклонения средней длины общей нормали определяется сложением слагаемого I со слагаемым II:

;

.

Из таблицы 18:

; .

5.5 Номинальная длина общей нормали:

, мм.

где – число зубьев, захватываемых при измерении длины общей нормали (округляется до целого числа).

Предельные отклонения средней длины общей нормали задаются в «тело» зуба наименьшим отклонением средней длины общей нормали и допуском на среднюю длину общей нормали , т.е. на чертеже длина общей нормали указывается по следующей схеме:

, мм.

6. Толщина зуба по постоянной хорде.

   1. Номинальное значение постоянной хорды:

, мм.

2. Расстояние от окружности вершин до постоянной хорды:

, мм.

3. Наименьшее отклонение толщины зуба (таблица 20 ГОСТ 1643-81 [2]):

; .

4. Допуск на толщину зуба (таблица 21 ГОСТ 1643-81 [2]):

; .

5. Размеры зуба по постоянной хорде:

– наименьшее отклонение постоянной хорды:

, мкм.

– допуск на постоянную хорду:

, мкм.

Таким образом, размер по постоянной хорде запишется по следующей схеме:

, мм.

7. Размеры толщины зуба по хорде делительной окружности:

   1. Номинальный размер

, мм.

2. Высота от окружности выступов до хорды по делительному диаметру:

, мм.

3. Наименьшее отклонение хорды.

По таблице 14 ГОСТ 1643-81 определяем наименьшее дополнительное смещение исходного контура:

; .

По таблице 15 ГОСТ 1643-81 [2] определяем допуск на дополнительное смещение исходного контура:

; .

Наименьшее отклонение хорды:

, мкм.

Допуск на хорду:

.

4. Толщина зуба по хорде:

, мм.

8. Толщина зуба по роликам.

   1. Номинальный размер по роликам.

Торцовый размер М по роликам диаметром D для прямозубых и косозубых колес с внешними зубьями при нечетном их числе определяется по формуле:

, мм.

где – диаметр роликов и шариков для внешних зубьев принимают приблизительно равным , мм. После вычисления округляют до стандартных значений роликов по ГОСТ 2475-62, шариков по ГОСТ 3722-60 или ориентировочно диаметр ролика можно принять из таблицы 4.1 методических указаний.

– диаметр окружности, проходящей через центр роликов, вычисляется по зависимости:

, мм.

– угол давления в точке соприкосновения диаметра ролика с эвольвентой профиля зуба.

2. Наименьшее отклонение размера по роликам

, мкм.

Таблица 16 ГОСТ 1643-81 [2]

; .

3. Допуск на размер по роликам:

, мкм.

Таблица 18 ГОСТ 1643-81 [2]:

;

Таким образом, размер по роликам запишется по следующей схеме:

, мм.

9. Конструктивные параметры зубчатых колес, необходимые для оформления чертежей:

   1. Диаметр вершин зубьев

, мм;

где – коэффициент высоты головки зуба ( ).

Требования к точности заготовок (таблица 5.1 методических указаний [1]). Отклонение диаметра вершин зубьев заготовки . Допуск на радиальное биение зубчатого венца , мм.

2. Ширина зубчатого венца:

, мм;

где – коэффициент ширины венца (таблица 6.1 методических указаний [1]),

.

Допуск на ширину зубчатого венца h11…h14.

Шероховатость рабочих поверхностей зубьев по таблице 5.2 методических указаний [1].

Допуск на биение базового торца по таблице 5.3 методических указаний [1].

3. Диаметр посадочного отверстия назначается из расчета на прочность или из конструктивно-технологических соображений.

Допуск на диаметр посадочного отверстия назначается по таблице 5.1 методических указаний [1]; шероховатость – по таблице 6.2 [1].

4. Длина ступицы:

, мм.

5. Диаметр ступицы:

, мм.

6. Размеры фасок выбираются из стандартного ряда по ГОСТ 10948-64.