Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач

..pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
33.91 Mб
Скачать

Требования к технологии изготовления зубчатых колес механической обработкой

43

изготовления. Таким образом, зубчатые колеса по своей конфигурации и размерным соот­ ношениям не представляют самостоятельной технологической группы, общим для них технологическим признаком является назначение зубчатого венца. Поэтому технологиче­ ские процессы механической обработки заготовок до нарезания зубьев ничем не отлича­ ются от обработки деталей типа тел вращения, равно как и все конструктивно-технологи­ ческие требования, предъявляемые к детали с зубчатыми венцами.

К зубчатым колесам предъявляется комплекс конструктивно-технологических и про­ изводственных требований, которые связаны со служебным назначением зубчатых колес

ис необходимостью приведения этих требований в соответствие с технологическими воз­ можностями и спецификой производства завода-изготовителя. Требования, связанные не­ посредственно с технологией изготовления зубчатых колес, направлены на снижение тру­ доемкости и себестоимости, применение прогрессивных способов обработки и повышение качества и представляют основную группу требований, выдвигаемых производством

ирассматриваемых при технологической обработке чертежей.

Литература

1.Зубчатые передачи: Справочник / Е. Г. Гинзбург, Н. Ф. Голованов, И. Б. Фируп, H. Т. Халсбский / Под общ. ред. Е. Г. Гинзбурга. 2-е изд., нерсраб. и доп. Л.: Машиностроение, 1980.416 с.

2.Производство зубчатых колес. Справочник / Под редакцией Б. А. Тайца. М.: Машиностроение,

Глава 2

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ПЕРЕДАЧ

2.1. Показатели точности зубчатых колес и передач

Допуски для цилиндрических зубчатых передач модулем т > 1 мм определяются ГОСТ 1643-81, а для мелкомодульных зубчатых передач модулем т < 1 мм — ГОСТ 9178-81. Допуски для конических зубчатых передач средних модулей и мелкомо­ дульных определяются соответственно ГОСТ 1758-81 и ГОСТ 9368-81. Допуски для ци­ линдрических червячных передач указанных модулей определяются соответственно ГОСТ 3775-81 и ГОСТ 9774-81. Допуски на изготовление цилиндрических зубчатых пе­ редач по ГОСТ 1643-81 распространяются на эвольвентные цилиндрические передачи внешнего и внутреннего зацепления с делительным диаметром до 6300 мм, шириной вен­ ца не свыше 1250 мм, модулем от 1 до 56 мм. Установлены 12 степеней точности зубчатых колес и передач, причем степени 1 и 2 допусками не регламентируются.

Для каждой степени определены нормы кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев. Их можно комбинировать с учетом предусмотренных стандартом пра­ вил. Так, нормы плавности работы могут быть не более чем на две степени точнее или на одну степень грубее норм кинематической точности; нормы контакта зубьев могут назна­ чаться любой степени, более точной, чем нормы плавности работы.

Во избежание заклинивания зубьев в зацеплении должен быть определен гарантирован­ ный боковой зазор, регламентируемый одним из шести видов сопряжений (Я — нулевой, F — весьма малый, D — малый, С — уменьшенный, В — нормальный, А — увеличенный зазоры).

Кроме вида сопряжения выбирают допуск на боковой зазор из предусмотренных стан­ дартами и обозначаемых в порядке возрастания его величины буквами A, d, с, b, а, г, у, х.

Обычно сопряжениям Я и F соответствует допуск на боковой зазор A, a D ,C ,B ,A - d, с, b, а. Однако можно изменять виды допуска, используя при этом z, у, х.

Назначение показателей точности цилиндрических зубчатых колес следует произво­ дить по табл. 2.1.

Наиболее характерные для общего машиностроения виды контроля и точности ци­ линдрических зубчатых колес приведены в табл. 2.2, 2.3 и 2.4.

Допуски на изготовление конических и гипоидных зубчатых передач определены ГОСТ 1758—81. В нем установлены двенадцать степеней точности зубчатых колес и зубча­ тых конических передач, обозначаемых в порядке убывания точности, причем для степе­ ней точности 1, 2, 3 допуски не регламентированы.

Для каждой степени точности зубчатых колес и передач предусмотрены нормы кине­ матической точности, плавности работы и контакта зубьев зубчатых колес в передаче. До­ пускается комбинирование этих норм. Причем нормы плавности работы зубчатых колес и передач могут быть не более чем на одну или две степени точности грубее норм кинемати­ ческой точности, нормы контакта зубьев не могут выбираться по степени точности более грубыми, чем нормы плавности.

Методы и средстиа контроля зубчатых колес и передач

45

Таблица 2.1

Зависимость показателей точности цилиндрических зубчатых колес от степени точности (по ГОСТ 1643-81)

К о м п л ек с и п оказатели т очности

 

О бо зн ач ен и я

С теп ен ь

 

точн ости

 

 

 

По норм ам ки н ем ати ч еск о й то чн о сти

 

Наибольшая кинематическая погрешность зубчатого колеса

К

3-8

 

 

Накопленная погрешность шага зубчатого колеса

 

F,,r

3-6

Накопленная погрешность к шагоп

 

Fptr

 

Погрешность обката

 

F„

3-8

Радиальное биение зубчатого ненца

 

frr

 

Колебание длины общей нормали

 

FuWr

3-8

Радиальное биение зубчатого ценна

 

F,„

 

Колебание длины обшей нормали

 

F„wr

5-8

Колебание измерительного мсжосспого расстояния за оборот колеса

K

 

Накопленная пофспшость шага зубчатого колеса

 

Fpr

7-8

Колебание измерительного мсжосспого расстояния за оборот колеса

Fir

9-12

Радиальное биение зубчатого ненца

 

Frr

9-12

По нормам плап иости

 

 

Местная кинематическая погрешность

 

fir

3-8

Циклическая погрешность зубцоиой частоты

 

fz2t

3-8

Отклонение шага зацепления

 

fl‘l>r

3-8

Погрешность профиля зуба

 

h

 

Отклонение шага зацепления

 

fpbr

3-8

Отклонение шага

 

b r

 

Колебание измерительного мсжоссоого расстояния на одном зубе

fïr

5-12

Отклонение шага зацепления

 

fplir

9-12

Отклонение шага

 

fptr

9-12

По нормам к о н так та

зу б ь ев

 

 

Погрешность направления зуба

 

b

3-12

Суммарная погрешность контактной линии колеса

 

F/tr

3-12

Суммарное пятно контакта пспслачи

 

 

3-11

По нормам б о ко во го

за зо р а

 

 

Гарантированный боковой зазор

 

J»,...!»

Все вилы

 

 

 

сопряжений

Наименьшее дополнительное смещение исходного контура и допуск

F/h' Tll

Тоже

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали и допуск

EXVai, TWa

*

Наименьшее отклонение ........... общей нормали и допуск

 

£iiv T\V

*

Наименьшее отклонение толщины зуба и допуск

 

E", Tc

*>

Предельное отклонение измерительного мсжоссвого расстояния

Ea.s,Ea-i

*

Наименьшее отклонение размера но роликам и допуск

 

Еш> Est

Отклонение межоссвого расстояния

 

for

*

46 Г л а в а 2

 

 

 

 

Таблица 2.2

Комплексы контроля цилиндрических зубчатых колее

 

 

О бл а сть п ри м е н ен и я

 

Ред у кто р ы , с танки, аптом обилн

 

Т р а к т о р ы , с ел ь х о зм а ш и н ы

 

С теп ен и то ч н о с ти

 

5 -G

С - 8

|

G -9

9 - 1 1

Кинематической точности

К

F"r hwr

Плавности работы

Ipbnîfr

/ "

Контакта зубьев

hr

Пятно

Бокового зазора

E\\'ms

Ea"s>Fa"i

n

Таблица 2.3

Степени точности цилиндрических зубчатых передач

С тепень

Ш ерохова ­

О к р у ж н ы е скорости

точности

колее, м /с , н е более

тость,

 

 

Область применения

" 6 4 3 - 8 1

м км

п р ям озубы х

косозубы х

 

6

R ,- 1,25

20

7

Ra- 2,5

15

8

Rz20

6

9

R ,-4 0

2

35Высокоточные передачи: зубчатые колеса, предназначенные дли передач с согласованно­ стью вращения пли работающих при повы­ шенных скоростях и больших нагрузках плав­ но и бесшумно; колеса делительных механиз­ мов, скоростных редукторов, ответственные колеса авиа-, авто- и станкостроения

25Точные передачи: зубчатые колеса, работаю­ щие при повышенных скоростях и умеренных нагрузках; колеса подачи в станках н редукто­ рах нормального ряда авна- и автостроения

10Передачи средней точности: зубчатые колеса общего машиностроения; колеса станков, нс ВХОДЯП1ИС в делительные цени; неответствен­ ные зубчатые колеса авиа-, тракторо- и авто­ строения; колеса грузоподъемных механиз­ мов; ответственные зубчатые колеса сельско­ хозяйственных машин

1,5 Передачи пониженной точности: зубчатые ко­ леса, предназначенные для грубой работы; испагружепные передачи, выполненные но кон­ структивным соображениям большими, чем полученные из расчета

Примечания. 1. Для прямозубых цилиндрических колес 6-й степени точности при окружных ско­ ростях свыше 10 м/с, 7-й степени — более 6 м/с и 8-й степени — свыше 4 м/с рекомендуется применять модифицированный профиль. 2. Для косозубых цилиндрических колес 6-й и 7-й степени точности при окружных скоростях свыше 10 м/с и 8-й степени —более 6 м/с рекомендуется применять модифициро­ ванный профиль.

Методы и средства контроля зубчатых колес и передач

47

 

 

 

Таблица 2.4

Точность цилиндрических зубчатых передач

 

П рим енении

Р азновидности

С тепень точности по Г О С Т 164 3 -8 1

 

 

зу бч аты х п с|)слач

зубч аты х передач

н антостроспии

D тракто р о стр о ен и и

 

 

К о р о б к и п е р е д а ч

В ы с ш и е и с р е д и н е

8 - 7 - 7

9

 

Н и з ш и е н з а д н е г о х о д а

9 - 8 - 7

9

П л а н е т а р н ы е п е р е д а ч и

С в н е ш н и м и з у б ь я м и

8 - 7 - 6

1 0 - 9 - 9

 

С в н у т р е н н и м и з у б ь я м и

8 - 7 - 6

1 1 - 1 1 - 1 0

Б о р т о в ы е р е д у к т о р ы

-

9

1 1 - 1 1 - 1 0

К о р о б к и о т б о р а м о щ н о с т и

-

9 - 8 - 7

9

М е х а н и з м ы г а з о р а с п р е д е л е н и и

Н с з а к а л с п п ы с

8 - 7 - 7

9 - 7 - 8

 

З а к а л е н н ы е

1 0 - 8 - 7

9

Для зубчатых колес с ш > 1 мм определены шесть видов сопряжения зубчатых колес в передаче, обозначаемых в порядке убывания величины гарантированного бокового зазора бу­ квами А, В, С, D, Е, Н; для колес с т < 1 мм — пять видов сопряжения — D, Е, F, С, Н. Соответ­ ственно предусмотрены пять видов допусков на боковой зазор, обусловленных биением зуб­ чатого венца, для колес с т ^ 1 мм — a, b, с, d, h и четыре вида для колес с т < 1 мм — e,f, g, h. Для пластмассовых зубчатых колес с т < 1 мм, учитывая их значительные термические де­ формации при изменении температуры, рекомендуется расширение диапазона видов сопря­ жений дополнением сопряжений С, В и А (табл. 25-2.1) [1].

Таблица 2.5

Соответствие видов сопряжения, видов допусков на боковой зазор, классов отклонений межоссвого расстояния и степеней точиости по нормам плавности

т, мм

 

 

 

 

 

 

 

Вилсопряжения

 

 

 

 

 

 

 

т ^ 1

A

\

B

 

\

C

\

D

 

\

E

 

\

F

\

G

\

H

 

 

 

 

 

 

 

Вид допуска

 

 

 

 

 

 

 

 

e

l

ô

l

c

l

r

f

l

 

A

l

-

1

-

l

A

 

 

 

 

 

 

Класс отклонении межоссвого расстояния

 

 

 

 

 

VI

1

V

 

1 iv

1 Ш

 

1

И

 

1

-

1

-

1 П

 

 

 

 

 

Степень точности но нормам плавности

 

 

 

 

т< 1

3-12

1

 

 

1

i^9

1

3-8

 

1

3-7

 

1

-

1

-

1

3-7

 

 

 

 

 

 

 

Вид допуска

 

 

 

 

 

 

 

 

а

1

б

1

с

1

<

/

|

 

е

|

/

1

я 1

А

 

 

 

 

 

 

Класс отклонений межоссвого расстояния

 

 

 

 

 

 

1

-

 

1

-

I

VI

 

1

V

 

1

IV

1

111

1

II

т о т 0,1

 

 

 

 

Степень точности но нормам плавности

 

 

 

 

до 0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т св. 0,5

3-12

 

3-12

 

 

3-11

 

3-10

 

 

3-10

 

3-10

 

3-8

 

3-7

до < 1,0

3 -1 2

 

3-12

 

 

3-12

 

3-12

 

 

3-12

 

3-10

 

3-8

 

3-7

Примечания. 1. Для зубчатых колесе модулем тп<0,3 мм необходимо производить проверку коэф­ фициента перекрытия еа. 2. Выделены жирным шрифтом дополнительные виды допуска и степени точ­ ности но нормам плавности, предлагаемые авторами [1 ] в качестве рекомендуемых для пластмассовых зубчатых колес с т < 1 мм.

48

Г л а в а 2

Таблица 2.6

Гарантированный боковой зазорj nmmдля зубчатых колес с т < 1 мм

М еж осеиое ра ссто ян и е, мм

В и д с о п р я ­

ж е н ия

Д о 12

С и . 12

С о . 20

С о . 32

С п .5 0

С о . 80

Си. 125

С о . 180

С о . 2 5 0

С о . 3 1 5

д о 20

д о 32

д о 50

д о 80

д о 125

д о 180

д о 25 0

д о 31 5

д о 40 0

 

 

н

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

G

6

8

9

11

13

15

18

20

23

25

F

10

11

13

16

19

22

25

29

32

36

Е

16

18

21

25

30

35

40

46

52

57

D

22

27

33

39

46

54

63

70

8 1

89

С

36

42

52

63

74

87

100

115

130

140

В

60

70

86

103

120

140

160

185

210

230

А

90

114

138

164

190

220

250

290

320

360

Примечание. Значения гарантированного бокового зазора, выделенные жирным шрифтом. — ре­ комендуемое дополнение к ГОСТ 9178-81, предлагаемое авторами [1J для пластмассовых зубчатых колес с ш < 1 мм.

Таблица 2.7

Наименьшее дополнительное смещение исходного контура ЕИа для пластмассовых зубчатых колес с т < 1 мм, сопряжения видов С, В и А

(рекомендуемое дополнение к ГОСТ 9178-81 [1])

Вид

С теп ен ь

 

Д ел и тел ь н ы й д и ам етр d, мм

 

 

 

 

 

 

со пр я ж ен и я

точн ости

Д о 12

Си. 12 д о 20

Си. 20 д о 32

Си. 32 д о 50

С и. 5 0 д о 80

 

 

С

3-6

30

43

52

62

74

 

7

40

50

60

70

80

 

8

40

50

60

70

90

В

9

50

60

70

80

100

3-6

50

70

85

100

120

 

7

70

80

90

110

140

 

8

70

80

100

120

140

 

9

75

90

110

130

160

А

10

80

100

120

140

160

3 -6

80

110

130

160

190

 

7

100

120

140

170

200

 

8

110

130

150

190

220

 

9

120

150

170

210

250

 

10

130

160

180

220

280

 

И

130

160

180

220

280

 

12

150

180

210

260

300

Примечание. Значения E,lsрассчитаны но зависимостям табл. 2, приложение 2 ГОСТ 1643-81; для сопряжения С - 1Т 9;£- IT10; Л - ГП1. Увеличение £,/,для степени точности 7 - С - 10%; 8 - 20; 9 - 30; 10-40; И -50; 1 2 - 0 60%.

Методы и средства контроля зубчатых колес и передач

49

В табл. 2.8 приведены показатели точности конических зубчатых передач, в табл. 2.9 даны рекомендации по их определению, в табл. 2.10 представлены сведения о точности конических зубчатых передач в авто- и тракторостроении.

Таблица 2.8

Зависимость показателей точности конических зубчатых колес и передач от степени точности (по ГОСТ 1758-81)

О б ъ ек т

П о к азател и то ч н о сти и ли к ом п лекс

О бозн ач ен и я

 

По н орм ам к и н ем ати ч еск о й то чн о сти

Шестерни

Накопленная нофсшность шага зубчатого колеса

F„r

и колесо

Накопленная погрешность А шагов

F*

 

Биение зубчатого венца

Frr

 

Погрешность обката

Fer

 

Наибольшая кинематическая ног|)сшность зубчатого

Fir

 

колеса

 

 

 

Накопленная погрешность шага зубчатого колеса

FPr

 

Биение зубчатого венца

Fn

Зубчатая

Колебание измерительного мсжоссвого угла пары

FiZ0r

пара

за полный цикл

 

 

Погрешность обката

Fer

 

Колебание:

 

 

измерительного мсжоссвого угла пары за полный цикл

FiZ0r

 

 

 

относительного положения зубчатых колес пары

Fin0r

 

по нормали за полный никл

 

 

 

измерителыюга мсжоссвого угла измерительной пары

FiZr

 

за оборот

 

F"

 

относительного положения зубчатых колес измери­

 

тельной пары по нормали за оборот

 

Зубчатая

Наибольшая кинематическая погрешность передачи

F;0r

передача

Колебание бокового зазора в передаче

F4r

 

 

Погрешность обката

 

Fcr

 

Колебание бокового зазора в передаче

F*

По норм ам п лавн о сти

Степень

точности

4-6

4-6

4-8

4-8

7-8

9-12

5-8

9-12

9-12

9-12

4-8

5-8

9-12

Шестерня

Циклическая погрешность

h r

4-8

 

и колесо

Отклонение шага

fjllr

4-8

 

 

Погрешность обката зубцовой частоты

1er

4-8

 

 

Отклонение шага

f P,r

9-12

 

Зубчатая

Колебание:

 

 

 

пара

измерительного мсжоссвого угла нары на одном зубе

AzOr

9-12

 

 

относительного положения зубчатых колес нары

ЛпОг

9-12

 

 

по нормали па одном зубе

 

 

 

 

9-12

j

 

измерительного мсжоссвого угла измерительной

fi'zr

 

нары па одном зубе

 

 

 

 

 

 

50 Г л а в а 2

Продолжение таблицы 2.8

Объект

Показатель точности или комплекс

Обозначения

С т е п е н ь

точности

Зубчатая

Относительного положения зубчатых

С

9-12

пара

колее измерительной мары по нормали па одном зубе

 

 

 

Зубчатая

Циклическая погрешность зубцовой частоты в передаче

/ыОг

4-8

передача

Осевое смещение зубчатого венца

f/\mr

 

 

Отклонение шага

fptr

7-8

 

Осевое смещение зубчатого венца

J,Wr

9-12

 

По нормам к о н т ак та

 

 

Зубчатая

Отклонения относительных размеров суммарной

Г*г.!S,

4-12

пара

зоны касания

 

 

Зубчатая

Отклонения относительных размеров суммарного

Т&г> Рф

4-12

передача

пятна контакта

 

 

 

Отклонения межоссвого расстояния

far

4-12

 

Комплектование на контрольно-обкатном станке

Зона

 

 

 

касания

 

 

По норм ам б о ко в о го з а зо р а

 

 

Зубчатая

Гарантированный боковой зазор

 

Все виды

передача

Отклонение межоссвого угла

ч

сопряжений

 

 

Шестерня

Наименьшее отклонение средней постоянной хорды

Е=

Все виды

и колесо

зубьев

сопряжений

 

Таблица 2.9

Степени точности конических зубчатых передач

П ар ам етр ы

С те п ен ь

ш ероховато -

то ч н о с ти

сти бо ко вы х

п о Г О С Т

1 7 5 8 -8 1

п оверхн остей зу бь ев , м км

Ок р у ж н ы е ско р о сти колес,

м/с , не более

О б л а с т ь п р и м е н ен и я

с круговы м и

п р ям о зу б ы х

зу бь я м и

7

8

9-10

11-12

Д„-1,25

Ra- 2,5

Л, “ 20

1

О

2080 Высокоточные передачи: зубчатые колеса, предназначенные для передач с согласованно­ стью вращения или плавно и бесшумно рабо­

тающие при повышенных скоростях и боль­ ших нагрузках

1540 Точные передачи: зубчатые колеса, работаю­ щие при повышенных скоростях и умеренных нагрузках, а также используемые в автомоби­ лях и тракторах

615 Передачи средней точности: зубчатые колеса общего машиностроения, тракторов, самоход­ ных сельскохозяйственных машин

1,5

3

Передачи пониженной точности: зубчатые ко­

 

 

леса ссл1юкохозяйстиснных машин и неответ­

 

 

ственных механизмов