Соединения (посадки) резьбовых элементов деталей

 

Резьбовое соединение — это характер резьбового соединения элементов детали, определяемый разностью приведенных средних диаметров наружной и внутренней резьб до сборки.

Аналогично гладким соединениям (посадкам) в стандарте непосредственно они не нормируются. Для образования посадок необходимо использовать нормируемые поля допусков. Опять же, в принципе, допускается использовать любое сочетание полей допусков для наружной и внутренней резьб, но предпочтение должно отдаваться сочетанию полей допусков, указанных в табл. 5.1, для одного класса точности.

Обозначение резьбовых элементов должно сочетать в себе следующую информацию, характеризующую резьбу а), б), в), г), и требования к точности нормируемых параметров для этой резьбы:

а) указание о виде резьбы (М — метрическая);

б) значение номинального диаметра, т.е. наружного диаметра (d, D), (одинаковое для болта и для гайки, образующих соединение);

в) значение шага, если он мелкий (крупный шаг не указывается);

г) специально указывается LН, если резьба левая;

д) поле допуска на приведенный средний диаметр (d ₂ или D ₂);

е) поле допуска на диаметр выступов, т.е. поле допуска на наружный диаметр болта (d) или внутренний диаметр гайки (D ₁);

ж) значение длины свинчивания (l), если она не нормальная.

Примеры полного обозначения резьбового элемента:

для наружной резьбы — болта: М 20 х 0,75 LН – 7 g 6 g- 15;

для внутренней резьбы — гайки: М 20 х 0,75 LH – 4 Н 5 Н- 10.

Приведенные обозначения расшифровываются следующим образом: резьба метрическая с номинальным, т.е. наружным диаметром 20 мм, с мелким шагом (если бы он крупный шаг, т.е. 2.5 мм, то его не надо указывать), резьба левая, поле допуска на приведенные средний диаметр болта 7 g (седьмая степень точности и основное отклонение g), поле допуска на наружный диаметр болта 6 g. Для гайки точность к параметрам нормируется полем допуска 4 Н на приведенный средний диаметр и полем допуска 5 Н на внутренний диаметр. У обоих резьбовых элементов длина свинчивания не нормальная и у болта она равна 15 мм, а у гайки 10 мм. Практически, невозможно встретить такое полное обозначение, хотя, в принципе, оно может быть в соответствии с принципом нормирования.

Самое короткое обозначение резьбового элемента, которое чаще всего используется, может быть, в следующем виде:

для наружной резьбы: М40 – 6g,

для внутренней резьбы: М 40 – 6 Н,

Расшифровывается это обозначение следующим образом: резьба метрическая с номинальным (наружным) диаметром 40 мм, резьба правая, шаг крупный. Для болта поле допуска на приведенный средний диаметр и на наружный диаметр одинаковое, т.е. 6 g (шестая степень точности и основное отклонение g). Для гайки поле допуска на приведенный средний диаметр и на внутренний диаметр одинаковое — 6 Н. И у болта, и у гайки длина свинчивания нормальная (N).

Обозначение резьбовых соединений состоит, как и при обозначении резьбовых элементов, из данных о резьбе и точности ее параметров. Данные о резьбе указывают так же, как и для резьбовых элементов, т.е. указание о метрической резьбе, о значении шага, правая или левая резьба, а также сведения о длине свинчивания.

Данные о точности резьбового сопряжения указываются аналогично обозначению посадок гладких элементов с особенностями обозначения точности резьбового элемента. Как и для гладких элементов, при обозначении точности резьбового соединения в числителе указывается элемент с внутренней сопрягаемой поверхностью, т.е. точность внутренней резьбы — гайки, а в знаменателе указываются требования к точности сопрягаемого элемента с наружной поверхностью, т.е. точность наружной резьбовой поверхности - болта.

Пример полного обозначения резьбового сопряжения:

М20 х 0,75LH – 4Н5Н/7g6g – 15.

Самое короткое обозначение: М20 – 7Н/6g.

Ну, а расшифровка обозначений резьбового сопряжения складывается из расшифровки обозначений отдельных резьбовых элементов, она была приведена раньше.

 

В заключение необходимо обратить внимание на особенность понимания обозначений резьбового соединения, когда на резьбовые элементы болта и гайки принимаются разные поля допусков для приведенного среднего диаметра и для диаметра выступов. Надо понимать, что посадка (сопряжение) резьбовых элементов осуществляется из сочетания размеров приведенного среднего диаметра, а поля допусков для диаметров выступов, т.е. на наружный диаметр болта и на внутренний диаметр гайки даны в виде дополнительной информации, и эти элементы в сопряжении не участвуют.

Так, например, в резьбовом сопряжении М20 – 6Н7Н/6g7g непосредственно в сопряжении участвуют поля допусков 6Н/6g, а поля допусков 7Н/7g, в принципе, не могут образовать посадку и характеризуют точность несопрягаемых элементов.

 

5.2. Нормирование точности цилиндрических

зубчатых колес и передач

 

Зубчатое колесо представляет собой деталь сложной геометрической формы в виде диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса.

Зубчатыми передачами называются механизмы, состоящие из зубчатых колес, которые сцепляются между собой и передают вращательное движение, обычно, преобразуя угловые скорости и крутящие моменты.

Наибольшее распространение имеют цилиндрические зубчатые колеса и передачи, т.е. передачи с параллельными осями. Поэтому в этой теме мы будем рассматривать только эти колеса и передачи, хотя принцип нормирования точности всех видов зубчатых передач и многие значения допусков и отклонений одинаков для одинаковых размеров и равной точности и часто используются одни и те же приборы для измерения.

Принцип нормирования точности

Зубчатых колес и передач

 

Особая трудность в отношении нормирования точностных требований к зубчатым передачам заключается в том, что эти детали являются сложными по своей геометрической форме, а кроме того, они являются элементами кинематической цепи. Поэтому и необходимо учитывать при нормировании, что их основное служебное назначение — передача движения с одного вала на другой при необычной геометрической форме.

Требования к характеристикам передаваемого движения оказываются не одинаковыми для всего многообразия зубчатых передач. Так, для передач в счетно-решающих машинах, в кинематических цепях металлорежущих станков основное требование к зубчатой передаче — это обеспечение точности углов поворота за полный оборот колеса. Для зубчатых передач в автомобилях, редукторах станков одним из основных показателей является плавность работы, т.е. минимальный шум, а это происходит из-за точности вращения колеса за малые углы его поворота, т.е. из-за непостоянства передаточного отношения в пределах оборота.

Для зубчатых колес в подъемных машинах, лебедках не так важно, какова будет точность угла поворота в пределах оборота или на малых углах поворота, как важно, чтобы сопрягаемые зубья касались при зацеплении как можно больше своей поверхностью, т.е. обеспечивали хороший контакт рабочих поверхностей.

Специфические требования возникают к зубчатым передачам, работающим в условиях высоких температур, а также к так называемым реверсивным передачам, направление вращения которых регулярно переключается. Для таких передач очень важным является требование к боковому зазору, так как подавляющее большинство зубчатых колес работают по одной стороне профиля, а по другой стороне, т.е. по нерабочим поверхностям зубьев, должен обеспечиваться (гарантированный) зазор, так называемый боковой зазор.

Таким образом, в зависимости от области применения зубчатых передач к ним могут быть предъявлены различные требования (критерии) в отношении точности: требования в отношении точности за один поворот, в пределах одного оборота, или требования постоянства точности контакта по сопрягаемым поверхностям, или требования к обеспечению необходимого бокового зазора.

Используются диаметры применяемых колес размером от нескольких миллиметров до 5-6 метров. Работают они со скоростью от одного оборота за несколько часов, до скорости, превышающей 100 м/с, к тому же должны работать без больших вибраций и шума. Обрабатываются зубчатые колеса различными способами, а следовательно, возможны разные виды погрешности при разных методах обработки.

Все эти особенности необходимо было учесть при нормировании требований к точности. Поэтому должно быть ясно, с какими трудностями приходится сталкиваться не только при разработке, но и при использовании норм точности на зубчатые колеса и передачи. В нормах точности учитываются и все размеры зубчатых колес, и разные области их применения, а также возможности измерений.

Исходя из необходимости правильного нормирования требований к точности зубчатых колес для обеспечения разнообразных эксплуатационных требований в нормативных документах по точности колес и передач установлены (нормируются) четыре группы почти независимых требований, которые названы нормами точности.

Нормы точности на зубчатые колеса и передачи представляют собой набор требований к точности геометрических и кинематических параметров зубчатых колес и передач для оценки этой точности в отношении определенного эксплуатационного признака.

Называются эти нормы:

1) нормы кинематической точности,

2) нормы плавности работы,

3) нормы контакта зубьев,

4) нормы бокового зазора.

В нормах кинематический точности нормируются требования к точности таких геометрических и кинематических параметров колеса и передачи, погрешность которых влияет на погрешность передаточного отношения за полный оборот колеса, т.е. характеризует погрешность в угле поворота за один его оборот по сравнению с тем, если бы вместо него находилось абсолютно точное колесо.

Это требование особенно важно для зубчатых колес в передачах с точным передаточным отношением, например, в кинематических цепях станков, в делительных механизмах и т.д.

В нормах плавности работы нормируются требования к точности таких геометрических и кинематических параметров колеса и передач, погрешность которых также влияет на кинематическую точность, но эта погрешность проявляется многократно за один оборот колеса, т.е. один или несколько раз на каждом зубе. Эти требования имеют наибольшее значение для передач, работающих на больших скоростях, поскольку такие погрешности являются источником ударов, приводящих к появлению шума и вибраций.

В нормах контакта нормируются требования к таким геометрическим и кинематическим параметрам колес и передач, погрешность которых влияет на поверхность касания при вращении зубьев сопрягаемых колес.

Требования к контакту поверхностей имеют особо важное значение для передач, передающих большие нагрузки.

В нормах бокового зазора нормируются требования к таким параметрам колес и передач, которые влияют на зазор по нерабочим профилям при соприкосновении по рабочим профилям.

Эти нормы важны для передач, работающих в тяжелых температурных условиях, при большой загрязненности, для реверсивных передач.

 

5.2.2. Степени и нормы точности, виды сопряжений

Если внимательно прочесть приведенные определения в отношении норм точности, то можно заметить, что первые три группы норм (кинематической точности, плавности работы и полноты контакта) относятся к характеристике процесса вращения, а четвертая норма (боковой зазор) не характеризует точности вращения колес и передач, поскольку нормируются требования к нерабочим профилям.

Поэтому при нормировании точности зубчатых колес принято давать единые ряды точности для первых трех норм точности, т.е. характеризующим процесс зацепления, но на разные параметры. Эти ряды точности названы степенями точности (термин "степень точности" идентичен "классу точности", "квалитету" — все они обозначают ряды точности).

"Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски" нормируется 12 степеней точности для эвольвентных зубчатых колес и передач с диаметром колес до 6300 мм, модулем от 1 до 55 мм. Чем меньше номер степени точности, тем точнее колесо или передача (меньше допуски).

Оригинальным в этом стандарте и в ранее существующих государственных стандартах является то, что хотя и говорится о 12 рядах точности, но числовые значения даются для степеней точности от 3 до 12, а степени точности 1—2 оставлены для будущего развития, чтобы не вводить, как это мы видели в других стандартах, ряды точности с обозначением "0", "01" или "00" и т.д.

Практически невозможно найти колесо, чтобы от него требовался одинаковый уровень точности и в отношении точности вращения за полный оборот, и в отношении точности вращения за доли оборота (плавность), и в отношении контакта. Обычно одно из этих требований является доминирующим. Поэтому при нормировании допускается (и этим необходимо, как правило, пользоваться) так называемое комбинирование разных степеней точности по нормам кинематической точности, плавности работы и контакта. Этим самым можно, например, принять по нормам кинематической точности 7-ю степень, а по плавности работы более точную 6-ю степень для колеса и передачи, у которых должна быть обеспечена плавность работы.

Таким образом, если в ранее рассмотренных соединениях, как правило, для детали устанавливалось точностное требование единого уровня, то для зубчатых колес, в принципе, может быть установлено четыре уровня точности (частично с этим мы имели дело в резьбовом соединении, когда поле допуска на средний диаметр могло отличаться от поля допуска на поверхность выступов, которая не участвует в сопряжении). При комбинировании степеней из разных норм существуют определенные ограничения из-за невозможности практического изготовления колес и передач при большой разнице в степенях точности по разным нормам, т.е. разным эксплуатационным показателям.

Зубчатая передача может быть очень точной по указанным выше степеням точности, т.е. по параметрам зацепления, но очень грубой (с большими допускаемыми отклонениями) в отношении бокового зазора. Таким образом, нормы на боковой зазор не должны быть связаны с точностью зацепления, хотя отдельные рекомендации и взаимосвязи этих норм с нормами плавности в стандарте даются, поскольку невозможно сделать грубую передачу с малым боковым зазором. На практике может возникнуть необходимость в самых разнообразных сочетаниях между точностью вращения (степень точности) и точностью по боковому зазору. Поэтому в стандарте дается набор показателей (ряды точности), относящиеся к боковому зазору; некоторые из них разрешается изменять, т.е. брать не по стандарту. Коротко говоря, нормируемая точность по боковому зазору носит рекомендательный характер.

Основным показателем бокового зазора в стандартах указывается гарантированный боковой зазор — это наименьший зазор, который получается при выполнении требований к колесу пары, которые нормируют в стандарте (j_{n min}). Этот показатель может нормироваться для передач с регулируемым межосевым расстоянием. При проектировании передач гарантированный зазор является исходным значением для выбора требований к параметрам колеса и передачи, определяющим этот зазор. Поскольку этих параметров существует несколько и нормы на них не могут быть одинаковыми, то в стандарте нормируется ряд, состоящий из шести групп точности, которым дано название виды сопряжений и введены условные обозначения: Н, Е, В, С, В, А (Н — гарантированный зазор равен нулю, А — наибольший боковой зазор). Можно считать, что виды сопряжения — это первый ряд (основной) точности для нормирования наименьшего (гарантированного) бокового зазора.

В связи с тем, что на значение бокового зазора оказывает влияние межосевое расстояние передачи, а не только параметры колес, в стандарте установлены ряды точности, состоящие из шести классов отклонений межосевого расстояния, обозначенных римскими цифрами с I по VI в порядке убывания точности (это можно считать вторым рядом точностей по боковому зазору). Гарантированный боковой зазор обеспечивается при соблюдении для сопряжений Н и Е класса II по межосевому расстоянию, а для сопряжений D, С, В и А классов III, IV, V и VI соответственно. Стандарт разрешает изменять указанные соответствия, т.е. ряды являются рекомендуемыми.

Приведенный принцип нормирования направлен на обеспечение гарантированного (наименьшего) бокового зазора. Наибольшее предельное значение бокового зазора и его колебание в разных передачах одной точности стандарт непосредственно не нормирует, а ограничивает также условными видами допусков на боковой зазор, обозначенных буквами h, d с, b, а, z, у, х в порядке возрастания допуска. Эти нормы являются третьим рядом точности нормирования бокового зазора.

Назвали мы их условными потому, что допуск на боковой зазор или наибольшее значение зазора непосредственно в стандартах не устанавливается, а виды допусков на боковой зазор так же как и виды сопряжений относятся к группе параметров колес, размеры которых влияют на значение зазора и на которые установлены допуски. При этом в нормах, содержащих в рядах виды сопряжений и виды допусков, нормируются требования к одним и тем же параметрам колеса, для обеспечения требований в отношении минимального (гарантированного) зазора задается отклонение параметров от номинального значения (в "тело" колеса, т.е. в минус), а для ограничения максимального зазора и его колебания — допуск (в "тело" колеса) на этот же параметр. Более ясно это будет видно при рассмотрении этих параметров. Стандарт устанавливает, что видам сопряжений Н и Е должен соответствовать вид допуска h, а видам сопряжений D, С, В и А — виды допусков d, с, b и а соответственно. Однако это соответствие можно изменять и использовать виды допусков х, у, z, т.е. и эти ряды точности имеют рекомендательный характер.

Сказанное о двух группах норм точности бокового зазора условно изображено на рис. 5.7, а пояснения даны в подписи к рисунку.

Рис. 5.7. Схема расположения отклонений и допусков,

образующих боковой зазор:

Б ₁ и Б ₂ — отклонения параметров колеса и шестерни,

образующих минимальный зазор fn_min (нормируется группа параметров по видам сопряжений А, В, С, Е, Н);

Т ₁ и T ₂ —допуски на параметры колеса и шестерни,

определяющие максимальный зазор fn_max (нормируются

допуски группы параметров по видам допусков х, y, z, а, b, с, d, h)

 

 

5.2.3. Условные обозначения требований к точности

зубчатых колес и передач

 

Если подвести итог сказанному, то можно считать, что точность колеса и передачи характеризуется (а следовательно, это должно найти отражение и в условном обозначении) степенью точности по трем эксплуатационным показателям вращения (кинематической точности, плавности работы и полноты контакта), видом сопряжения, видом допуска и классом межосевого расстояния — для указаний требований к необходимому боковому зазору. Более того, бывают случаи, когда надо указывать значение бокового зазора, если класс межосевого расстояния принят грубее, чем это рекомендовано стандартом, так как нормы на боковой зазор носят рекомендательный характер.

Некоторым неудобством является то, что обозначения передачи и колеса одинаковы, т.е. по внешнему виду нельзя понять, обозначена ли точность колеса или передачи.

Пример наиболее полного условного обозначения точности: 8-7-6 -Са/V- 128. Оно означает, что задана 8-я степень в отношении кинематической точности, 7-я степень в отношении плавности работы, 6-я степень в отношении контакта. Боковой зазор при межосевом расстоянии, указанном на чертеже, должен быть не более 128 мкм, вид сопряжения зубчатых колес С, вид допуска на боковой зазор "а" и класс отклонений межосевого расстояния V (а рекомендуется по стандарту IV класс, поэтому и указано значение бокового зазора).

Пример самого краткого обозначения: 8-С. Оно означает, что передача (колесо) имеет 8-ю степень точности по всем трем нормам, характеризующим точность вращения (т.е. по кинематической точности, плавности работы и полноте контакта), вид сопряжения С и используются рекомендуемые стандартом соответствия между видом сопряжения и видом допуска по боковому зазору, а также между видом сопряжения и классом отклонения межосевого расстояния (вид допуска " с ", класс межосевого расстояния IV). Все другие обозначения являются промежуточными между самым подробным и самым коротким.

Наиболее часто используются обозначения, содержащие раздельные степени точности, например 8-7-6-Ва.

Возможен случай, когда конструктору совершенно безразлична степень точности по какой-либо из норм точности по зацеплению, тогда вместо конкретного номера степени указывается буква N, например 8 -N- 6 - В. Это означает, что конструктор не устанавливает требования к точности в отношении плавности работы. По приведенным требованиям можно предполагать, что это, видимо, относится к тихоходной высоконагруженной передаче, для которой важно обеспечение контакта (6-я степень) с тем, чтобы рабочие поверхности соприкасались на больших площадках. Однако это не означает, что плавность работы будет грубой, поскольку по характеру обработки зубчатых колес невозможно будет обеспечить 8-ю степень по нормам кинематической точности и 6-ю по полноте контакта при грубых показателях по плавности работы.

Прежде чем рассмотреть параметры, с помощью которых нормируется точность зубчатых колес и передач, надо обратить внимание на особенность набора этих нормируемых параметров. В каждой из норм точности дается набор параметров, значительно больший, чем это требуется для оценки нормируемых эксплуатационных свойств. Другими словами, в нормах точности нормируются требования к параметрам, которые дублируют друг друга по выявляемым свойствам. Поэтому при нормировании точности возникает необходимость выбора не только уровня точности (степени точности или значения бокового зазора), но и выбора параметров, с помощью которых выявляются определенные эксплуатационные свойства. Такой подход к нормированию точности связан с тем, что при разных способах изготовления колес разного размера, при разных условиях производства определенные эксплуатационные свойства могут быть выявлены измерением различных параметров.

 

 

5.2.4. Нормируемые параметры (показатели),

характеризующие кинематическую точность зубчатых колес

и передач

 

Показатели кинематической точности и охватываемые степени точности приведены в табл. 5.2 (желательно запомнить обозначения и названия параметров).

В табл. 5.2 показано, что требования к кинематической точности можно нормировать одним из 10 вариантов, содержащих требования к одному или двум параметрам. Один параметр применяется для нормирования в тех случаях, когда он один полностью выявляет кинематическую точность (N 1,2, 3, 10) или когда предъявляются требования к грубым колесам (N 8, 9), где погрешность выявляется доминирующим параметром. Во всех остальных случаях содержатся требования к двум параметрам, в сумме характеризующим кинематическую точность. Объясняется это тем, что кинематическая точность колеса обеспечивается точностью кинематической цепи станка и точностью установки заготовки колеса относительно оси зубообрабатывающего станка. Таким образом, параметры под N 1, 2, 3, 10 выявляют влияние погрешности станка и влияние погрешности установки на точность колеса, а там, где указано два параметра, то один параметр выявляет отдельно погрешность от станка (так называемая тангенциальная составляющая — кинематический эксцентриситет), а другой — погрешность от установки (так называемая радиальная составляющая — геометрический эксцентриситет).

В табл. 5.2 параметры F_Cr, F_uW_r характеризуют тангенциальную составляющую, а параметры F_rr и F”_ir— радиальную. Необходимо запомнить, что в зависимости от степени точности принимаются нормы из табл. 5.2, т.е. один из 10 вариантов.

 

Таблица 5.2

№ п/п	Нормируемые показатели точности или комплекс показателей	Условные обозначения	Степень точности
	Наибольшая кинематическая погрешность зубчатого колеса Накопленная погрешность шага и накопленная погрешность "К" шагов зубчатого колеса Накопленная погрешность шага зубчатого колеса Погрешность обката и радиальное биение зубчатого венца Колебание длины общей нормали и радиальное биение зубчатого венца Колебание длины общей нормали и колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса Погрешность обката и колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса Колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса Радиальное биение зубчатого венца     Наибольшая кинематическая погрешность передачи	Fir   FPr и FPkr     FPr   FCr и Frr   FuWr и Frr   FuWr и Fir   FCr и Fir     Fir     Frr     F^`ior	3...8   3...6     7...8   3...8   3...8   5...8   5...7     10...12     8...12 Колеса св. 1600мм 3...8

 

Коротко рассмотрим параметры, нормируемые для выявления кинематической точности:

а) Кинематической погрешностью колеса (F`_ir) называется разность между действительным (измеренным) и номинальным (расчетным) углами поворота зубчатого колеса на его рабочей оси, ведомого точным (измерительным) зубчатым колесом, при номинальном взаимном положении осей вращения этих колес. Выражается эта погрешность в линейных величинах длиной дуги делительной окружности (рис. 5.8).

 

Рис. 5.8. Кинематическая погрешность колеса (а)

и передачи (б)

 

б) Кинематической погрешностью передачи (F^`_ior) называется разность между действительным (измеренным) и номинальным (расчетным) углами поворота ведомого зубчатого колеса передачи. Выражается в линейных величинах длиной дуги его делительной окружности.

в) Накопленной погрешностью К шагов N (F_pkr) (раньше этот параметр назывался окружным шагом) называется наибольшая раз ность дискретных значений кинематической погрешности зубчатого колеса при номинальном повороте на К целых угловых шагов (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Накопленная погрешность шага

 

г) Накопленной погрешностью шага зубчатого колеса (F_рг) называется наибольшая алгебраическая разность значений накопленных погрешностей в пределах зубчатого колеса.

Таким образом, в принципе этот параметр должен характеризовать кинематическую погрешность колеса, но при измерениях определяется положением точек профилей зубьев, находящихся на окружности, проходящей где-то на середине каждого профиля зуба. Все измеряемые точки должны располагаться на одной окружности.

д) Погрешностью обката (F_cr) называется составляющая кинематической погрешности зубчатого колеса, определяемая при вращении его на технологической оси и при исключении циклических погрешностей зубцовой частоты и кратных ей более высоких частот. Под технологической осью зубчатого колеса понимается ось, вокруг которой оно вращается в процессе окончательной обработки зубьев по обеим их сторонам. Указанные в определении понятия "погрешность обката" условия измерений показывают, что практически этим параметром устанавливаются требования к кинематической погрешности зуборезного станка, на котором осуществляется окончательная обработка зубчатого венца. Поэтому погрешность обката может определяться как погрешность кинематической цепи деления зубообрабатывающего станка.

е) Колебание длины общей нормали (F_uW_r) называется разность между наибольшей и наименьшей действительными длинами общей нормали в одном и том же колесе. Под действительной длиной общей нормали понимается расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум разноименным активным боковым поверхностям зубьев зубчатого колеса (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Длина общей нормали

 

Крайние точки, которые относятся к длине общей нормали, характерны тем, что они получаются на колесе при разных угловых положениях колеса; поэтому, если расстояния между этими точками постоянны, то нет кинематической, нет погрешности станка, на котором нарезалось это колесо, т.е. проходило равномерное вращение при нарезании зубьев по всему колесу. Поэтому нормируется непостоянство (колебание) длины общей нормали.

ж) Колебанием измерительного межосевого расстояния за оборот колеса (F_ir) называется разность между наибольшим и наименьшим действительными (измеренными) межосевыми расстояниями при двухпрофильном зацеплении измерительного зубчатого колеса с проверяемым зубчатым колесом при повороте последнего на полный оборот (рис. 5.11.) (комплексная радиальная погрешность). Этот параметр часто называют комплексным двухпрофильным или просто двухпрофильным.

 

 

Рис. 5.11.Колебание измерительного межосевого расстояния

за оборот

 

з) Радиальным биением зубчатого венца (F_гг) называется разность действительных (измеренных) предельных положений исходного контура в пределах зубчатого колеса (от его рабочей оси) (рис. 5.12).

 

Рис. 5.12. Радиальное биение зубчатого венца

 

Этот параметр характеризует дискретные значения колебаний измерительного межосевого расстояния за оборот или, другими словами, дискретные значения радиальной составляющей кинематической погрешности колеса.

 

5.2.5. Нормируемые параметры (показатели),

характеризующие плавность работы

 

Показатели плавности работы и охватываемые степени точности приведены в табл. 5.3 (желательно запомнить только обозначения и названия параметров).

Особенность нормирования требований к точности в отношении плавности работы заключается в том, что даются раздельные требования для колес и передачи, которые в табл. 5.3 названы широкими косозубыми, и для колес прямозубых вместе с узкими косозубыми.

В стандарте эти термины не используются, но нормы задаются с учетом осевого перекрытия, что отражает существо работы колес. Дело в том, что настоящим косозубым колесом с проявлением всех его достоинств в работе является колесо, в котором есть осевое перекрытие, т.е. одновременно при зацеплении находится более одной пары зубьев в сечении осевой плоскостью. Если такого перекрытия нет, то колеса даже с косыми зубьями по нормам точности относятся к прямозубым.

Принципиальный подход при нормировании точности по плавности работы тот же, что и при нормировании кинематической точности, т.е. нормируются требования по одному параметру либо комплексу из двух параметров.

Таблица 5.3

Колеса или передача	№ п/п	Нормируемые показатели точности или комплексы показателей	Условные обозначения	Степени точности
Прямозубые и узкие косозубые	колеса		Местная кинематическая погрешность зубчатого колеса	f^``ir	3…6
	Циклическая погрешность зубцовой частоты колеса	fzzr	3…6
	Отклонение шага зацепления и погрешность профиля зуба	fpbr и ffr	3…6
	Отклонение шага зацепления и отклонение шага	fpbr и fptr	3…6
	Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе	fir	5…8
передачи		Местная кинематическая погрешность передачи	f^`ior	3…8
	Циклическая погрешность зубцовой частоты в передаче	fzzor	3…8
Любые колеса		Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе	fir	9…12
	Отклонение шага зацепления	fpbr	9…12
	Отклонение шага	fptr	9…12
Широкие косозубые	колеса		Циклическая погрешность зубчатого колеса	fzkr	3…8
	Отклонение шага	fptr	3…8
передачи		Циклическая погрешность передачи	fzkor	3…8

Из приведенных в табл. 5.3 параметров колебание измерительного расстояния на одном зубе f_ir отличается от ранее рассмотренного, только выявлением этой погрешности ориентировочно на одном зубе.

Местная кинематическая погрешность колеса (f ^{`</sup> <sub>ir</sub>) и передачи (f <sup>`} _ior) циклическая погрешность зубцовой частоты колеса (f_zzг) и передачи (f_zzor), циклическая погрешность колеса (f_zkr) и передачи (f_zkor) получаются по результатам измерения кинематической погрешности колеса или передачи,

а) Местной кинематической погрешностью колеса (f ^{`</sup> <sub>ir</sub>) и передачи (f <sup>`} _ior) называется наибольшая разность между местными соседними экстремальными (минимальными и максимальными) значениями кинематической погрешности колес в пределах одного оборота (f ^{`</sup> <sub>ir</sub>, рис. 5.13) или за полный цикл изменения относительного положения зубчатых колес передач (f <sup>`} _ior) - Эти погрешности выявляются непосредственно по кривой записи погрешности.

 

 

Рис. 5.13. Местная кинематическая погрешность

зубчатого колеса

 

б) Циклической погрешностью колес (f_zkr) и передачи (f_zkor) называется удвоенная амплитуда (размах) гармонической составляющей кинематической погрешности колеса или передачи (рис. 5.14).

в) Циклической погрешностью зубцовой частоты колеса (f_zzr) и передачи (f_zzor) называется циклическая погрешность с частотой повторения, равной частоте входа зубьев в зацепление с измерительным зубчатым колесом (f_zzr) или при зацеплении в паре (f_zzor).

Все циклические погрешности выявляются по результатам гармонического анализа данных, полученных при измерении кинематической погрешности. Использование этих параметров на практике пока еще не распространено, но можно предположить, что в дальнейшем они получат распространение в связи с развитием и широким использованием электронных приборов и для анализа точности технологического процесса.

 

 

Рис. 5.14. Циклическая погрешность колеса (а) и передачи (б)

г) Отклонением шага зацепления (f_pbr) называется разность между действительным (измеренным) и номинальным шагами зацепления. Под действительным шагом зацепления понимается кратчайшее расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум одноименным активным боковым поверхностям соседних зубьев зубчатого колеса (рис. 5.15). Раньше этот параметр назывался основным шагом.

Рис. 5.15. Шаг зацепления