Основные виды и нормы точности колес и передач

Взаимозаменяемость зубчатых колес и передач

Достоинства и недостатки обновления продукции.

Инновационная политика является основным звеном товарной политики, стимулирующий внедрение новых продуктов во всех областях деятельности.

1.8.1 Основные виды и нормы точности колес и передач

1.8.2 Нормирование точности цилиндрических зубчатых колес

1.8.3 Обозначение требований к точности зубчатых колёс и передач и особенности оформление чертежей зубчатых колес.

1.8.4 Контроль зубчатых колес

Зубчатые передачи имеют широкое применение во всех отраслях машиностроения.

Зубчатые передачи используются в конструкциях современных машин и механизмов для:

· Передачи вращательных движений или моментов сил с одного вала на другой с заданным отношением угловых скоростей;

· Преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

Зубчатые передачи имеют ряд достоинствв сравнении с другими механическими передачами:

· Высокий КПД;

· Большой надежностью в работе;

· Постоянством передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания;

· Возможностью применения в широком диапазоне моментов, скоростей и передаточных отношений.

Общие термины, определения и обозначения зубчатых колёс и передач регламентирует ГОСТ 16530-83 «Передачи зубчатые. Общие термины, определения и обозначения».

Зубчатым колесом называется зубчатое звено с замкнутой системой зубьев, обеспечивающее непрерывное движение другого зубчатого звена.

В зависимости от расположения осей сопряженных колес зубчатые передачи делятся:

· цилиндрические (оси параллельны);

· конические (оси пересекаются);

· червячные, винтовые (оси перекрещиваются).

По дополнительным признакам зубчатые передачи подразделяются на:

· понижающие (повышающие);

· внешнего и внутреннего зацепления.

Наиболее широко в машиностроении применяются цилиндрические зубчатые передачи.

ГОСТ 16531-83 «Передачи зубчатые цилиндрические. Термины и определения» регламентирует термины, определения и обозначения цилиндрических зубчатых колес и передач.

Цилиндрические зубчатые передачи по форме и расположению зубчатых колес разделяются на следующие виды:

· реечные;

· прямозубые;

· косозубые;

· шевронные;

· эвольвентные.

.В промышленности все шире начинают применять передачи Новикова, обладающие высокой несущей способностью. Профиль зубьев колес этих передач очерчен дугами окружностей.

По эксплуатационному назначению зубчатые передачи можно разделить на:

· отсчётные (делительные);

· скоростные;

· силовые;

· общего назначения;

Отсчётные (делительные) передачи входят в состав точных кинематических цепей измерительных приборов, следящих систем, делительных механизмов приспособлений, станков и т.п. В большинстве случаев колёса этих передач имеют малый модуль (до 1 мм), небольшую длину зуба и работают при малых нагрузках и скоростях.

Основное эксплуатационное требование, предъявляемое к этим передачам – высокая точность и согласованность углов поворота ведомого и ведущего колёс, т.е. высокая кинематическая точность.Для реверсивных отсчётных передач весьма существенное значение боковой зазор в передачи и колебание этого зазора.

Скоростные передачи входят в состав кинематических цепей различных коробок передач, редукторов, двигателей. Такие передачи работают при высоких скоростях (до 120 м/с) и достаточно больших передаваемых мощностях.

Основным требованием к скоростным передачам является требование обеспечения плавности работы, т.е. бесшумность и отсутствие вибрации, отсутствие циклических погрешностей, многократно повторяющие за оборот колеса. В основном это передачи с зубчатыми колёсами средних размеров.

С увеличением частоты вращения требования к плавности работы передачи повышаются. Для тяжелонагруженных скоростных передач имеет значение также полнота контакта зубьев. Колёса таких передач обычно имеют средние модули (от 1 до 10 мм).

Силовые передачи передают большие усилия (крутящие моменты) при небольших скоростях, т.е при малой частоте вращения. Основное требование – полнота контакта зубьев, особенно по длине зуба. Обычно такие передачи характеризируются большими модулями (свыше 10мм) и большой длиной зуба.

К передачам общего назначения не предъявляются повышенные эксплуатационные требования по кинематической точности, плавности работы и контакту зубьев (например, буксировочные лебёдки, неответственные колеса сельскохозяйственный машин и др.)

Показателями работы зубчатых передач зависят от величины окружных скоростей колёс.

Зубчатые передачи делятся на:

· тихоходные;

· среднескоростные;

· быстроходные.

К тихоходным передачам можно отнести кинематические передачи, а также силовые.

К среднескоростным относятся передачи общего назначения.

К быстроходным относятся передачи с большими окружными скоростями колёс (до 120 м/с).

Для регламентации точности отдельных видов зубчатых передач (цилиндрические, конические, червячные и других) созданы системы допусков именно на передачи, а не на отдельные зубчатые колёса, так как точность зубчатых передач как самостоятельных звеньев машины зависит не только от точности входящих в зацепление зубчатых колес, но и от точности расположения осей главных отверстий в корпусах.

Системы допусков для различных видов зубчатых передач (цилиндрические, конические, червячные, реечные) имеют много общего, но есть и особенности, которые отражены в соответствующих стандартах.

Существенное влияние на передачу оказывает боковой зазор. Наличие бокового зазора компенсирует неизбежные ошибки при монтаже, предотвращает заклинивание передачи при нагреве зубчатых колес и корпуса во время работы, а также делает возможным размещение слоя смазки между боковыми поверхностями зубьев колеса.

С учетом назначения зубчатых передач в стандартах предусмотрены три группы норм точности взаимосвязанных между собой:

- нормы кинематической точности;

- нормы плавности работы;

- нормы контакта зубьев.

Четвертая независимая группа норм – нормы бокового зазора. Точность изготовления зубчатых колес и передач задается степенью точности, а требования к боковому зазору – видом сопряжения и видом допуска.

Стандартами установлены 12 степеней точности зубчатых колес и передач, обозначенных в порядке убывания точности цифрами: 1, 2, 3 …12. Для цилиндрических зубчатых передач степеней точности 1 и 2, а для конических – 1, 2 и 3 допуски и предельные отклонения пока не определены. Эти степени предусмотрены для будущего развития.

К зубчатым колесам в зависимости от их функционального назначения могут предъявляться самые разные требования, поэтому стандарты разрешают применять разные степени точности для разных норм точности. Например, для цилиндрических зубчатых колес допускается, чтобы нормы плавности работы колес и передач могли быть не более чем на две степени точнее или на одну грубее норм кинематической точности, а нормы контакта зубьев можно назначать по любым степеням, более точным, чем нормы плавности, и на одну ступень грубее норм плавности.

Требуемый боковой зазор в передаче обеспечивается выбором соответствующего вида сопряжения и допуска. Стандартами установлено шесть видов сопряжений и восемь видов допусков на боковой зазор. Выбор вида сопряжения в зависимости от степени точности по нормам плавности регламентирован соответствующими стандартами.

В каждой группе норм точности в стандартах даются показатели точности или комплексы показателей. Изготовитель имеет право выбирать для измерения такие параметры колеса, которые соответствуют технологическому процессу и наличию измерительных средств.

Введены условные обозначения: показатели кинематической точности обозначаются прописной буквой F, а показатели плавности строчной – f с соответствующим индексом. Индекс «О» означает, что рассматриваемый показатель относится к передаче, а его отсутствие – к зубчатому колесу; индекс «r» относится к погрешности, а его отсутствие – к допуску. Один штрих (F^/, f^/) означает, что данная погрешность определяется при однопрофильном касании, а два штриха (F^//, f^//) – при двухпрофильном.