Карта исходных данных для зубчатой передачи

Наименования исходных данных	Значения исходных данных
Вид изделия	редуктор
Номер позиции по чертежу
Межосевое расстояние a, мм
Модуль зубчатой передачи m, мм
Исходный контур	ГОСТ 13755-81
Коэффициент смещения исходного контура χ
Окружная скорость V, м/с
Число зубьев z
Температура допустимого нагрева зубчатой передачи	+45^0С
Температура допустимого нагрева корпуса	+30^0С

Определение геометрических параметров зубчатого колеса

Диаметр делительной окружности d=m×z=3×36=108 мм

Диаметр окружности выступов d_a=d+2×m=108+2×3=114 мм

Диаметр окружности впадин d_f=d-2,5×m=108-2,5×3=100,5 мм

Диаметр основной окружности d_b=d× =108× =101,5 мм

Ширина зубчатого венца B=10×m=10×3=30 мм

Количество охватываемых зубьев при измерении длины общей нормали z_w=4. Длина общей нормали W=3×10,836=32,508 мм [1,табл. 6.1].

 

Степень точности зубчатой передачи

Передача является кинематической. В этом случае наиболее важной является кинематическая точность, она назначается на одну степень точнее, чем нормы плавности и контакта зубьев.

По заданной окружной скорости, согласно [1,табл. 6.3] принимаем степень точности по нормам плавности – 7.

Принимаем степень кинематической точности – 6, степень точности по нормам контакта зубьев – 7.

Вид сопряжения определяется наименьшим гарантированным боковым зазором j_{n min}. Гарантированный боковой зазор получается как сумма:

j_{n min}= j_{n 1}+ j_{n 2.}

Для кинематической передачи j_{n 1}=0,01·m=0,001·3=0,03 мм.

Боковой зазор соответствующей температурной компенсации определяется по формуле: j_{n 2}=a·[α₁·(t₁-20^o)- α₂·(t₂-20^o)]·2 ,

где a – межосевое расстояние в передаче, мм;

– α₁ α₂ – коэффициенты линейного расширения для материалов зубчатых колёс и корпуса;

– t₁ t₂ – предельные температуры, для которых рассчитывается боковой зазор, для зубчатых колёс и корпуса соответственно.

При a=81 мм, t₁=45^oC, t₂=30^oC, α₁=12·10^-6 и α₂=10,5·10^-6 получим:

j_{n 2}=81·[12·10^-6·(45^o -20^o) - 10,5·10^-6·(30^o-20^o)]·2 =0,011 мм.

j_{n min}=0,011+0,03=0,041 мм

Определяем вид сопряжения E с учётом межосевого расстояния в передаче по [1,табл. 6.4].

Так как вид допуска бокового зазора h и класс отклонений межосевого расстояния (второй) соответствуют виду сопряжения E [1,табл. 6.2], то они не указываются в условном обозначении точности колеса.

Полное обозначение точности передачи:

6 – 7 – 7 – E ГОСТ 1643.

 

Исполнительный размер длины общей нормали

Верхнее отклонение E_Ws=30 мкм по [1,табл. 6.10] для вида сопряжения E, 7-й степени точности, d=108 мм.

Допуск на длину общей нормали T_W =100 мкм, по [1,табл. 6.11] для

F_r=25 мкм [1,табл. 6.6].

Нижнее отклонение E_Wi= +T_W=30+100=130 мкм.

Исполнительный размер длины общей нормали – W= .

 

Требования к базовым поверхностям зубчатого колеса

Требования к точности заготовок род операцию зубонарезание определяются по рекомендациям [1,табл. 6.14].

Базовое отверстие должно быть выполнено по 7-му квалитету, Ø34H7(^+0,025),

так как по нормам плавности 7-я степень.

Диаметр вершин зубьев используется по 2-му варианту (как измерительная база для выверки заготовки на станке), следовательно его точность:

Td_a =0,01· m= 0,03 мм; Ø114h8(_-0,030).

Допуск на радиальное биение по вершинам зубьев:

F_d=0,6·F_r=0,6·36=21,6 мкм.

Принимаем F_d=20 мкм по [1,табл. 2.9(гл.2)].

Торцовое биение базового торца на диаметре ступицы 44 мм находим расчётом, определив F_β =11 мкм, по [1,табл. 6.9]:

F_T=(0,5F_β d_б)/B,

где d_б=3 d_a/4=3·114/4=85,5 мм;

B=30 мм – ширина зубчатого венца;

тогда F_T=(0,5·11·85,5)/30=15,675 мкм, по [1,табл. 2.10(гл.2)] принимаем F_T=20 мкм. Все расчётные параметры указываем на чертеже зубчатого колеса.

 

Выбор контрольного комплекса зубчатого венца

Учитывая, что плавность работы и контакт зубьев заданы по 7-ой степени, выбираем 1-й комплекс. Для контроля кинематической точности зубчатого колеса принимаем кинематическую погрешность зубчатого венца F^/_i. Числовые значения F^/_i определяются как сумма: F^/_i = F_p + f_f. Накопленная погрешность шага зубчатого колеса F_p = 45 мкм. [1, табл.6.5]. Погрешность профиля зуба

f_f = 8 мкм [1, табл.6.7], следовательно, F^/_i = 45+8=53 мкм. Контрольный комплекс и необходимые приборы указаны в таблице.

 

Наименование контролируемых параметров	Обозначение допусков	Допускаемые значения, мкм	Применяемые средства измерения
Кинематическая погрешность зубчатого колеса	F^/i		Прибор для однопрофильного контроля
Местная кинематическая погрешность зубчатого колеса	f ^/i
Суммарное пятно контакта, %	По высоте	-	45%	Контрольно-обкатной станок
По длине	-	60%
Наименьшее смещение исходного контура	EHs		Тангенциальный зубомер
Допуск на смещение исходного контура	TH
На корпус передачи
Отклонение от параллельности осей	fx		Специальное приспособление для контроля расположения отверстий в корпусе
Перекос осей	fy	5,6
Предельные отклонения межосевого расстояния	±fa

 

Для контроля точности по нормам плавности принимаем местную кинематическую погрешность зубчатого колеса f ^/_i = 18 мкм [1, табл.6.7].

Измерение обоих параметров производится на приборе однопрофильного контроля.

Контроль контакта зубьев также может быть выполнен по суммарному пятну контакта, которое составит для 7-й степени точности 45% по высоте зубьев и 60% по ширине зубьев [1, табл.6.9].

Нормы бокового зазора косвенно оцениваются по предельным отклонениям межосевого расстояния f_a = ± 18 мкм [1, табл.6.4] или по измерению длины общей нормали нормалеметром. У зубчатого колеса толщина зуба оценивается тангенциальным зубомером по величине смещения исходного контура:

E_Hs = 40 мкм [1, табл.6.10] для вида сопряжения Е, степени точности 7, при делительном диаметре 108 мм.

Допуск на смещение исходного контура T_H = 45 мкм [1, табл.6.11] при виде сопряжения Е и F_r=25 мкм. Рассчитывается производственный допуск, т.к. необходимо учесть погрешности диаметров выступов:

E_{Hs пр} = | E_Hs |+0,35 Fd_a = 40+0,35 · 20 = 47 мкм

T_{H пр} = T_H - 0,7 Fd_a – 0,5 Td_a = 45 – 0,7 · 20 – 0,5 · 30 = 16 мкм

Выбранный контрольный комплекс, значения допусков и используемые приборы даны в таблице.