Показатели плавности работы червячных передач

 

№	Нормируемые показатели точности	Показатели или комплексы	Степени точности
Червяк
	Погрешность винтовой поверхности червяка Погрешность винтовой линии в пределах оборота червяка, Погрешность винтовой линии на длине нарезанной части червяка	fhsr fhr fhkr	2 – 6
	Погрешность винтовой линии в пределах оборота червяка Погрешность винтовой линии на длине нарезанной части червяка Погрешность профиля витка	fhr fhkr ff1r	2 – 6
	Отклонение осевого шага червяка Накопленная погрешность К шагов червяка Погрешность профиля витка	fpхr fpхkr ff1r	4 – 8

Окончание табл. 28

 

№	Нормируемые показатели точности	Показатели или комплексы	Степени точности
	Отклонение осевого шага червяка Радиальное биение витка червяка Погрешность профиля витка	fpхr frr ff1r	7 – 12
Червячное колесо
	Циклическая погрешность червячного колеса	fzkr	2 – 7
	Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе		8 – 12
	Отклонение шага червячного колеса Погрешность профиля зуба	fptr ff2r	5 – 8
	Отклонение шага червячного колеса	fptr	8 – 12
Червячная пара и передача
	Циклическая погрешность червячной передачи Циклическая погрешность зубцовой частоты	fzkor fzzor	2 – 8

 

Погрешность винтовой поверхности витка червяка f_hsr это наибольшее в пределах активной поверхности витка червяка расстояние по нормали между активной поверхностью червяка и условно соприкасающейся с ней соосно расположенной производящей поверхностью червячной фрезы, используемой для окончательной обработки зубьев червячного колеса.

Погрешность винтовой линии в пределах оборота червяка f_hr и на длине нарезанной части червяка f_hkr это расстояние по нормали между номинальными винтовыми линиями, лежащими на соосном цилиндре, близком к делительному цилиндру червяка, между которыми размещаются действительная линия витка в пределах оборота червяка (рис. 85).

 

 

Рис. 85. Погрешность винтовой линии червяка

 

Погрешность профиля витка f_f1r (рис. 86) и погрешность профиля зуба f_f2r (рис. 87) это расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными профилями, между которыми размещается действительный профиль в заданном сечении в пределах участка.

 

 

Рис. 86. Погрешность профиля витка Рис. 87. Погрешность профиля зуба

 

Откло нение основного шага червяка f_pхr (рис. 88), червячного колеса f_ptr, это кинематическая погрешность элемента червячной пары (червяка, колеса) при его повороте на один номинальный угловой шаг (при одновитковом червяке на один оборот). Основной шаг червяка равен окружному шагу червячного колеса.

 

 

Рис. 88. Отклонение основного шага червяка

 

Для червячных передач с регулируемым расположением осей, в качестве нормы контакта, также как и для ранее рассмотренных зубчатых передач, установлено суммарное пятно контакта по ширине и высоте зубчатого венца, определяемое в процентах.

Для передач с нерегулируемым расположением осей установлены следующие показатели контакта:

Отклонение межосевого расстояния f_ar с регламентированными предельными отклонениями ±f_a. Определяется как разность действительного и номинального межосевых расстояний в собранной червячной передаче.

Отклонение межосевого угла f_Sr (рис. 89) с регламентированными предельными отклонениями ±f_S, выраженными линейными величинами.

 

 

Рис. 89. Отклонение межосевого угла

 

Смещение червячной плоскости червячного колеса f_xr с регламентированными предельными смещениями средней плоскости червячного колеса ±f_x. Определяется как расстояние между средней плоскостью червячного колеса и параллельной ей плоскостью, которая проходит через ось червяка в собранной передаче (при обработке через ось инструмента).

Показателями, обеспечивающими гарантированный боковой зазор для червячных передач с регулируемым расположением осей, является наименьший предписанный боковой зазор j_nmin.

Для червячных передач с нерегулируемым расположением осей предусмотрены наименьшее отклонение толщины витка червяка по хорде и допуск на толщину витка по хорде

 

 

10.5. Требование к точности заготовок для зубчатых колес

 

ГОСТ 1643-81 устанавливая нормы точности на основные параметры зубчатых колес, не регламентирует требования на ряд базовых и вспомогательных поверхностей зубчатого колеса. В их числе следует указать: отверстие зубчатого колеса, опорные шейки вала, диаметр окружности вершин зубьев и базовый торец зубчатого колеса. Между тем необходимость в нормировании требований указанных элементов зубчатого колеса является очевидной. Ниже приводятся рекомендации по их назначению, приведенные в методических указаниях по внедрению ГОСТ 1641-81.

При измерении толщины зуба хордовым зубомером и смещения исходного контура зубомером смещения в качестве измерительной базы используется наружная поверхность зубчатого колеса, а не рабочая ось колеса, как предусмотрено стандартом. При этом на результат измерения оказывают влияние действительные размеры диаметра окружности вершин и его радиальное биение. В этом случае рекомендуется назначать допуск на диаметр окружности вершин зубьев Т_da = 0,25Т_Н, а допуск радиального биения зубчатого венца TCR = 0,5 Т_Н, где Т_Н - допуск на величину смещения исходного контура.

Если внешний диаметр не предусматривается использовать в качестве измерительной базы, то допуск на диаметр окружности вершин назначается по 12 квалитету, если степень точности колеса по нормам кинематической точности 8 и точнее и по 14 квалитету, если степень точности грубее 8. Радиальное биение не должно превышать 0,1 m, где m – модуль зубчатого колеса.

Исключением являются быстроходные зубчатые передачи, применительно к которым, в зависимости от частоты вращения зубчатого колеса, радиальное биение диаметра окружности вершин может быть ограничено величиной, являющейся частью допуска на радиальное биение зубчатого венца. Это делается для уменьшения центробежных сил.

Допуск на торцовое биение базового торца зубчатого колеса рекомендуется назначать, используя результаты расчета по формулам:

для прямозубых колес: TCA = 0,5×d/(b×F_b),

для косозубых колес: TCA = 0,5×d/(b×F_pxn),

где d – делительный диаметр зубчатого колеса; b – ширина зубчатого венца; F_b - допуск на направление зуба; F_pxn - предельное отклонение осевых шагов по нормали.

Рекомендуемые требования к точности размера отверстия зубчатого колеса и опорной шейки вала, на котором оно крепится, в зависимости от норм кинематической точности зубчатого колеса приведены в табл. 29.

 

Т а б л и ц а 29

Требования к точности размеров опорных шеек валов

и отверстий зубчатых колес

 

Элементы	Степень точности зубчатого колеса
Квалитеты точности на отверстия зубчатых колес
Квалитеты точности на опорные шейки валов

 

11. Взаимозаменяемость резьбовых соединений

 

Резьбовые соединения находят широкое применение в машиностроении и приборостроении. В машиностроении более 60 % деталей имеют резьбу.

Резьбовые поверхности образуются винтовым перемещением профиля определенной формы по цилиндрической (цилиндрические резьбы) или конической (конические резьбы) поверхности. Цилиндрические и конические поверхности могут быть наружными и внутренними. Поэтому резьбы делятся на наружные и внутренние. В зависимости от профиля резьбы подразделяются на треугольные, прямоугольные, трапецеидальные, круглые и упорные. По назначению резьбы принято делить на резьбы общего назначения и специальные. К категории резьб общего назначения обычно относят: крепежные (метрические и дюймовые), кинематические (трапециидальные и упорные) и трубные (цилиндрические и конические) резьбы. К числу специальных резьб относят: окулярные, цокольные, резьбы для труб геологоразведочного бурения и др. По принятой единице измерения линейных размеров различают резьбы метрические и дюймовые. Кроме того, в зависимости от направления винтовой поверхности резьбы делятся на правые и левые, а по числу заходов – на однозаходные и многозаходные.

 

11.1. Основные термины и определения

 

Метрические крепежные резьбы применяются для неподвижного соединения деталей. Требования к основным элементам резьбы устанавливает ГОСТ 11708-82.

Наружный диаметр (D, d) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы.

Внутренний диаметр (D₁, d₁) – диаметр воображаемого прямого кругового цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершины внутренней резьбы.

Средний диаметр (D₂, d₂) – диаметр воображаемого соосного с резьбой прямого кругового цилиндра, каждая образующая которого пересекает профиль резьбы таким образом, что ее отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине номинального шага резьбы. Средний диаметр резьбы ничего общего не имеет с полусуммой наружного и внутреннего диаметра.

Шаг (Р) – расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной плоскости по одну сторону от оси резьбы. Метрические резьбы подразделяются на резьбы с крупным и мелкими шагами. Стандартом предусмотрены один крупный (основной) шаг и несколько мелких шагов.

Угол профиля (a) – угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения. В метрических резьбах угол профиля принят равным 60°. При контроле обычно измеряется не угол профиля, а половина угла профиля по правой и левой сторонам профиля. Разность между ними свидетельствует о перекосе резьбы. Основные параметры резьбы показаны на рисунке 90.

Номинальный диаметр – диаметр, условно характеризующий размеры резьбы и используемый при ее обозначении.

Ход резьбы (t) – расстояние по линии, параллельной оси резьбы между любой исходной средней точкой на боковой стороне резьбы и средней точкой, полученной при перемещении исходной точки по винтовой линии на угол 360°. В однозаходной резьбе ход резьбы равен шагу, а в многозаходной – ход равен произведению шага на число заходов: t = Pn, где n – число заходов.

 

 

Рис. 90. Номинальный профиль метрической резьбы

 

Длина свинчивания – длина участка взаимного перекрытия наружной и внутренней резьб в осевом направлении.

Угол подъема резьбы (y) – угол образованный касательной к винтовой линии, описываемой средней точкой боковой стороны резьбы и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы.

Основные размеры резьбы установлены ГОСТ 24705-81, диаметры и шаги ГОСТ 8724-81, профиль резьбы ГОСТ 9150-81. ГОСТ 8724-81 распространяется на метрические резьбы общего назначения и устанавливает их диаметры в диапазоне от 0,25 до 600 мм и шаги от 0,075 до 6 мм. В таблицах стандарта приводится три ряда диаметров, каждому из которых соответствует один крупный и несколько мелких шагов. При выборе диаметра следует предпочитать первый ряд второму, а второй третьему.