Степени точности и виды сопряжений

 

Допуски цилиндрических зубчатых передач нормируются ГОСТ 1643-81 и распространяется на эвольвентные цилиндрические зубчатые передачи внешнего и внутреннего зацеплений с прямозубыми косозубыми и шевронными зубчатыми колёсами с делительным диаметром до 6300 мм, шириной венца или полушеврона до 1250 мм, модулем зубьев от 1 до 56 мм.

По точности изготовления все зубчатые колёса разделены на 12 степеней точности, причём числовые значения для допусков 1-й и 2-й степеней точности не регламентируются.

Степень точности - заданный уровень допустимого несоответствия значений их действительных параметров расчётным значениям (номинальным). Нормы степеней точности 3-5 предназначены для измерительных колёс, в зацеплении с которыми контролируются зубчатые колёса Наиболее широко распространенными являются колёса 6-9-й степеней точности.

Для каждой степени точности зубчатых колёс и передач устанавливаются три вида норм: кинематической точности, плавности работы, контакта зубьев.

Кинематическая точность колёс определяет несогласованность поворота колеса при его зацеплении с ведущим точным колесом. Нормам кинематической точности особое значение придаётся в делительных передачах управляющих или следящих систем.

Плавность работы характеризует равномерность хода колёс. Нормы плавности работы колеса имеют наибольшее значение, когда предъявляются требования к бесшумной работе передачи и отсутствии вибраций, например для автомобильных и тракторных зубчатых колёс, входящих в коробку скоростей.

Контакт зубьев определяет величину и расположение области прилегания боковых поверхностей зубьев сопряжённых колёс в передаче, что важно для тяжелонагруженных передач, работающих с невысокими скоростями без реверсирования.

Указанные три вида норм могут комбинироваться из разных степеней точности, причём нормы плавности работы колеса могут назначаться не более чем на две степени точнее или на одну степень грубее степени кинематической точности; нормы контакта зубьев могут назначаться по любым степеням более точным, чем нормы плавности.

Выбор степени точности передачи производится конструктором на основе конкретных условий работы передачи и тех требований, которые к ней предъявляются (окружной скорости, передаваемой мощности, режима работы, требований к кинематической точности, плавности и бесшумности работы, долговечности и т. д.).

При выборе степеней точности рекомендуется использовать следующие методы (3, 4): расчётный, опытный и табличный. Наиболее предпочтительным является расчётный метод, при котором необходимая степень точности определяется на основе кинематического расчёта погрешностей всей передачи и допустимого угла рассогласования по нормам кинематической точности; расчёта динамики передачи, вибраций или шумовых явлений по нормам плавности работы и в некоторых случаях по нормам кинематической точности; расчёта на контактную прочность и долговечность по нормам контакта и в некоторых случаях по нормам плавности.

При опытном методе степень точности вновь проектируемой передачи принимают аналогичной степени работающей передачи, для которой имеется положительный опыт эксплуатации.

При табличном методе выбора степеней точности используют обобщённые рекомендации и таблицы, в которых содержатся примерные значения окружных скоростей для каждой степени точности и примеры использования норм точности (табл. 22).

 

Таблица 22. Рекомендации по применению степеней точности для зубчатых колёс при m > 1 мм

Степень точности не ниже	Окружная скорость м/с, не более	Применение
	прямозубые колёса	непрямозубые колёса
(прецизионные)	Свыше 30	Свыше 50	Передачи с прецизионной согласованностью вращения или работающие при высоких скоростях с наибольшей плавностью и бесшумностью. Измерительные колёса для контроля колёс 8-й и 9-й степеней точности.
(высокоточные)			Высокоскоростные передачи, механизмы точной кинематической связи - делительные, отсчётные.
(точные)			Передачи при повышенных скоростях и умеренных нагрузках или при повышенных нагрузках и умеренных скоростях.
(средней точности)			Передачи общего машиностроения, но требующие особой точности.
(пониженной точности)			Тихоходные передачи с пониженными требованиями к точности.

 

Для нормальной работы зубчатой передачи независимо от точности изготовления дополнительно назначают требования к боковому зазору между нерабочими профилями зубьев в собранной передаче, объединённые в норму бокового зазора. Боковой зазор необходим для компенсации погрешностей изготовления и монтажа передачи, для устранения возможного заклинивания при нагреве, обеспечения условий протекания смазочного материала и ограничения мертвого хода при реверсировании отсчётных и делительных реальных перадач.

Система допусков на зубчатые передачи устанавливает гарантированный боковой зазор , которым является наименьший предписанный боковой зазор, не зависящий от степени точности колёс и передачи и определяемый шестью видами сопряжений: А; В; С; D; E; H (в порядке уменьшения ).

Для определения величины поля допуска согласно ГОСТ 1643-81 установлено восемь допусков на боковой зазор: a, b, c, d, h, z, y, x.

Назначение бокового зазора оказывает влияние не только параметры колёс, но и межосевое расстояние передачи, поэтому стандартом установлены ряды точности, состоящие из шести классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемые в порядке убывания точности римскими цифрами от I до V1. Гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении обеспечивается при соблюдении предусмотренных классов отклонений межосевого расстояния.

Таблица 22. Рекомендуемые соотношения между видами сопряжений и классами отклонений межосевого расстояния

Вид сопряжения	Степень точности по нормам плавности работы	Рекомендуемый вид допуска	Класс отклонения межосевого расстояния
A	3-12	a, x, y, z	VI
B	3-11	b	V
C	3-9	c	IV
D	3-8	d	III
E	3-7	h	II
H	3-7	h	II

 

3.8.2 Условные обозначения требований к точности зубчатых колёс и передач

 

Точность изготовления цилиндрических зубчатых колёс и передач задаётся степенью точности, а требования к боковому зазору - видом сопряжения по нормам бокового зазора и допуском его. Условное обозначение, например, для 7-й степени точности по всем трём нормам с видом спряжения колеса С и допуском с: 7-С ГОСТ 1643-81.

Если величина гарантированного бокового зазора не соответствует ни одному из указанных видов спряжений, указывают величину принятого гарантированного зазора (в микрометрах) и вид допуска на боковой зазор. Например: 7-600y ГОСТ 1643-81.

При комбинировании норм разных степеней точности и изменении соответствия между видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор точность зубчатых колёс и передач обозначают последовательным написанием трёх цифр и двух букв. Первая цифра означает степень по нормам кинематической точности, вторая - степень по нормам плавности работы, третья - степень по нормам контакта зубьев; первая из букв - вид сопряжения, а вторая - вид допуска на боковой зазор.

Вид допуска указывается только в случае, если допуск «не соответствующий», т. е. обозначен другой буквой.

Пример условного обозначения: 8-7-6 Ва ГОСТ 1643-81.

Возможен случай, когда на одну из норм точности цилиндрических зубчатых передач не задаётся степень точности, вместо соответствующей цифры указывается буква N. Например: N-7-6-B ГОСТ 1643-81.

Класс отклонений межосевого расстояния не указывается в условном обозначении точности передачи, если он соответствует определённому виду сопряжения. При выборе более грубого, чем это установлено для данного вида сопряжения, класса отклонений межосевого расстояния в обозначении указывается принятый класс. Например 7-Са/V ГОСТ 1643-81.