Показатели контакта зубьев Показатели контакта отражают точность прилегания поверхностей зубьев сопряженных колес в передаче. Для повышения износостойкости и долговечности зубчатых силовых передач необходимо, чтобы полнота контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев была наибольшей. Для задания норм контакта зубьев можно воспользоваться одним из семи способов указанных в таблице 6. Таблица 6 - Нормы контакта зубьев № | Нормируемые показатели, комплексы | Обозначение | Степени точности | Показатель | Допуск | Косозубые и прямозубые зубчатые колеса | | Погрешность направления зуба | Fbr | Fb | 3 – 12 | | Суммарная погрешность контактной линии | Fkr | Fk | 3 – 12 | Косозубые зубчатые колеса с eb, большим или равным, указанному в таблице 7 | | Продольное отклонение осевых ша-гов по нормали и суммарная пгреш-ность контактной линии | FРxnr Fkr | FРxn Fk | 3 – 9 | | Продольное отклонение осевых ша-гов по нормали и отклонение шага зацепления | FРxnr fpbr | fpb ff | 3 – 9 | Зубчатые передачи | | Непараллельность осей и прекос осей зубчатых колес | fхr fуr | fх fу | 3 – 12 | | Суммарное пятно контакта | | | 3 – 11 | | Мгновенное пятно контакта | | | 3 – 11 | | | | | | | Показатели контакта зубьев косозубых колес установлены в зависимости от граничных значений номинального коэффициента осевого перекрытия eb, значения которых приведены в таблице 7. Таблица 7 - Значения коэффициента eb Степень точности по нормам контакта | | | | | | | Граничные значения номинального коэффициента осевого перекрытия, eb | 1,25 | 1,25 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | Суммарное пятно кон-такта – это часть активной боковой поверхности зуба колеса, на которой распола-гаются следы прилегания зубьев парного колеса в собранной передаче после вращения под нагрузкой, устанавливаемой конструктором. Пятно контакта определяется относительными размерами в процентах: по длине зуба - [(a – c)/b]×100 %; по высоте зуба - (hm/hp)×100 % (рисунок 22). Мгновенное пятно контакта– часть активной боковой поверхности зуба колеса передачи, на которой располагаются следы его прилегания к зубьям шестерни, покрытых красителем, после поворота колеса собранной передачи на полный оборот при легком торможении, обеспечивающем непрерывное контактирование зубьев обоих зубчатых колес. Погрешность направления зуба Fbr – это расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцовом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба. Под действительной делительной линией зуба понимают линию пересечения действительной боковой поверхности зуба колеса делительным цилиндром, ось которого совпадает с рабочей осью. Допуск на направление зуба Fb увеличивается с увеличением ширины колеса или длины контактной линии. На рисунке 23 цифрами обозначены: 1 – действительная делитель-ная линия зуба; 2 – номинальные делительные линии зуба; 3 – ширина зубчатого венца; 4 – рабочая ось зубчатого колеса. Рисунок 23 - Погрешность направления зуба Суммарная погрешность контактной линии Fkr – это расстояние по нормали между двумя ближайшими номинальными контактными линиями, условно наложенными на плоскость (поверхность) между которыми размещается действительная контактная линия. Под контактной линией понимают линию пересечения поверхности зуба поверхностью зацепления. Рисунок 24 - Суммарная погрешность контактной линии На рисунке 24 цифрами обозначены: 1 – направление рабочей оси вращения колеса; 2 – номинальные контактные линии; 3 – действительная контактная линия; 4 – граница активной поверхности зуба. Отклонение осевых шагов по нормали FPxnr – это разность между действительным осевым расстоянием зубьев и суммой соответствующего числа номинальных осевых шагов, умноженную на синус угла наклона делительной линии зуба b. Осевым шагом называется расстояние между одноименными профилями зубьев косозубого колеса по прямой, параллельной оси колеса (рисунок 25). Рисунок 25 - Отклонение осевых шагов по нормали Нормы бокового зазора Боковым зазором называется расстояние по нормали между нерабочими профилями зубьев колес, находящихся в непосредственном зацеплении. Боковой зазор необходим для: устранения возможного заклинивания зубчатой передачи при нагреве; обеспечения условий сборки; ограничения мертвого хода при реверсе зубчатых передач; компенсации погрешностей изготовления и монтажа передачи; устранения удара по рабочим профилям при разрыве контакта рабочих профилей вследствие динамических явлений. Зубчатая передача с боковым зазором называется однопрофильной. Боковой зазор определяют в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев, в плоскости, касательной к основным цилиндрам. Основным показателем бокового зазора является гарантированный боковой зазорjnmin – наименьший предписанный зазор, который получается при выполнении требований стандартов. Гарантированный зазор при изготовлении передач является исходной величиной. Устанавливается шесть видов сопряжений зубчатых колес в передаче: A, B, C, D, E, H (рисунок 26) и восемь видов допуска Tjn на боковой зазор: x, y, z, a, b, c, d, h по мере убывания величины гарантированного бокового зазора и допуска на него соответственно. При сопряжении Н гарантированный боковой зазор 0. Сопряжение вида В гарантирует минимальный боковой зазор, при котором исключается возможность заклинивания стальной или чугунной передачи от нагрева при разности температур колес и корпуса 25 °С. Рисунок 26 - Виды сопряжений зубчатых колес Соответствие видов сопряжения и допуска на боковой зазор приведено в таблице 8. При необходимости это соответствие может быть нарушено. Таблица 8 - Показатели бокового зазора Виды сопряжения | A | B | C | D | E | H | Степень точности по нормам плавности | 3-12 | 3-11 | 3-9 | 3-8 | 3-7 | 3-7 | Допуск на боковой зазор | a | b | c | d | h | h | Класс межосевого расстояния | VI | V | IV | III | II | II | Установлено шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемых в порядке убывания точности римскими цифрами от I до VI. Боковой зазор технологически обеспечивается путем радиального дополнительного смещения исходного контура рейки EHr от его номинального положения в тело зубчатого колеса. Номинальное положение соответствует плотному двухпрофильному зацеплению. Показателями, обеспечивающими гарантированный боковой зазор, являются: а) для зубчатых колес – ЕHs, EWms (+EWmi), Ecs, Ea”s (Ea”i); б) для передачи с нерегулируемым расположением осей – fаr; в) для передач с регулируемым расположением осей – fnmin. Рисунок 27 - Смещение исходного контура Наименьшее дополнительное смещение исходного контура– (-ЕHs) для зубчатых колес с внешним зацеплением (рисунок 27), (+ЕHi) для зубчатых колес с внутренним зацеплением. Допуск на дополнительное смещение исходного ТН устанавливается в зависимости от допуска на радиальное биение зубчатого венца Fr и вида сопряжения. Отклонение длины общей нормали EWr– разность значений действительной и номинальной длины общей нормали W. Наименьшее отклонение длины общей нормали -EWs для зубчатого колеса с внешним зацеплением, +EWi для зубчатого колеса с внутренним зацеплением – наименьшее предписанное отклонение длины общей нормали, осуществляется с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора. Допуск на длину общей нормали ТW. Средняя длина общей нормалиWmr – средняя арифметическая из всех действительных длин общей нормали по зубчатому колесу. Среднюю длину общей нормали определяют по формуле: W = (W1 + W2 + …+ WZ)/z, где z - число зубьев колеса. Наименьшее отклонение средней длины общей нормали– EWms для зубчатого колеса с внешним зацеплением, +EWmi для зубчатого колеса с внутренним зацеплением, осуществляется с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора. Допуск на среднюю длину общей нормали ТWm. Номинальная толщина зуба(по постоянной хорде) – толщина зуба по постоянной хорде, отнесенная к нормальному сечению, соответствующая номинальному положению исходного контура. Наименьшее отклонение толщины зуба -Ecs – наименьшее предписанное уменьшение постоянной хорды, осуществляемое с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора. Допуск на толщину зуба Тс. Предельные отклонения измерительного межосевого расстояния: а) для зубчатых колес с внешними зубьями +Ea”s – верхнее, -Ea”i – нижнее; б) для зубчатых колес с внутренними зубьями -Ea”s – верхнее, +Ea”i – нижнее. Это разность между допускаемым наибольшим или наименьшим предельным и номинальным межосевым расстоянием. Под номинальным измерительным межосевым расстоянием понимается расчетное межосевое расстояние при двухпрофильном зацеплении измерительного зубчатого колеса с контролируемым зубчатым колесом, имеющим наименьшее дополнительное смещение исходного контура. Отклонение межосевого расстояния fаr – это разность между действительным и номинальным межосевыми расстояниями в средней торцовой плоскости передачи. Предельные отклонения межосевого расстояния обозначаются ±fа, наименьший гарантированный зазор обозначается fnmin. Последние два отклонения не зависят от степени точности, их назначают в зависимости от вида сопряжения. |