Виды зубчатых колес и их точность

ОБРАБОТКА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

В современных машинах широко применяют зубчатые передачи. Различают силовые зубчатые передачи, предназначенные для передачи крутящего момента с изменением частоты вращения валов, и кинематические передачи, служащие для передачи вращательного движения между валами при относительно небольших крутящих моментах.

Зубчатые передачи, используемые в различных механизмах и машинах, делят на цилиндрические, конические, червячные, смешанные и гиперболоидные (винтовые и гипоидные). Наибольшее распространение получили цилиндрические, конические и червячные передачи (рис. 79).

В современном машиностроении применяются разнообразные по форме размерам и профилю зубчатые колеса. Они бывают: цилиндрические с прямым, косым, спиральным и шевронным зубом, конические с прямыми, косыми, криволинейными зубьями и червячные зубчатые колеса (рис. 80).

 По конфигурации ЗК различают в виде дисков, фланцев валиков (рис. 5.2).

По назначению ЗК: для силовых передач (передача момента с изменением частоты вращения), кинематические – для передачи вращательного движения при относительно небольших моментах. Различают также шестерни (меньшее количество зубьев) и зубчатое колесо (большее число зубьев). ЗК изготавливают из различных материалов: слабонагруженные – конструкционные стали, пластмассы, порошковые материалы, цв. сплавы и др., тяжело нагруженные – углеродистые или легированные стали 45Х, 40Х, 35ХМ и др. с последующей ХТО или ТО (цементация, ТВЧ, закалка …). Червячные колеса: бронза или чугуна антифрикционного.

Основные требования:

1. точность центрального отверстия и посадочных шеек (6..8 кв.)

2. неперпендикулярность торцов к оси отверстия

3. эксцентриситет зубчатого венца относительно посадочных поверхностей

4. к остальным элементам требования по 8-12 кв.

В соответствии с ГОСТ для колес с m=1..50 установлено 12 степеней точности в порядке убывания точности от 1 до 12. Для 1 и 2 ст. точности допуски и предельные отклонения стандарт не предусматривает. Для всех остальных предусматривают следующие нормы точности:

1. кинематическая точность – определяет полную погрешность угла поворота ЗК за 1 оборот (8)

2. плавность работы колеса – определяет полную составляющую погрешности угла поворота ЗК многократно повторяющуюся за 1 оборот (7)

3. контакта зубьев – определяет отклонение относительных размеров пятна контакта сопряженных зубьев в передаче (9)

Независимо от степени точности ЗК, установлены еще нормы бокового зазора (виды сопряжений ЗК). Существует 6 видов сопряжений ЗК в передаче, которые в порядке убывания гарантированного бокового зазора обозначаются буквами (A,B,C,D,E,H) (B). Кроме того, установлено 8 видов допуска на боковой зазор (x, y, z, a, b, c, d, h). На основании этого нормы точности ЗК обозначаются: 8-7-9Ba.

    8 - норма кинематической точности

    7 – норма плавности работы

    9 – норма контакта зубьев

    В – вид сопряжения зубчатого колеса

    а – допуск на боковой зазор.

В МС чаще всего применяют колеса 5-9 ст. точности. Тех. требования к ЗК устанавливаются в зависимости от их служебного назначения. А вид обработки устанавливается в зависимости от требуемой точности. Основными эксплуатационными требованиями являются: износостойкость, плавность, бесшумность. При окружной скорости до 2,5 м/с Ra=2,5..1,25. При окружной скорости около 25 м/с Ra=0,63..0,32.

Основные требования к кинематическим передачам не зависят от скорости и силовых данных.