Точность изготовления передачи и её влияние на качество передачи

Характеристики передач

В каждой передаче различают два основных вала: входной и выходной, или ведущий и ведомый. Между этими валами в многоступенчатых передачах располагаются промежуточные валы.

Основные характеристики передач: мощность Р₁ на входе и Р₂ на выходе, кВт или Вт; быстроходность, которая выражается частотой вращения n₁ на входе и n₂ на выходе, мин-1 или угловыми скоростями w₁, w₂, с^-1.

6.

Зубчатые передачи являются основной разновидностью механических передач, работающих на принципе зацепления с непосредственным касанием ведущей и ведомой деталей – пары зубчатых колёс.

Зубчатые передачи классифицируют следующим образом:

1) по расположению осей валов;

2) по расположению зубьев на колёсах;

3) по форме профиля зуба.

По расположению осей валов различают передачи:

1)с параллельными осями, которые выполняют с цилиндрическими колёсами внешнего или внутреннего зацепления;

2)с пересекающимися осями – конические зубчатые передачи;

3)с перекрещивающимися осями – цилиндрические винтовые, конические гипоидные и червячные.

По расположению зубьев на колёсах различают: прямозубые, косозубые, шевронные и с круговыми зубьями.

Основныепреимущества зубчатых передач:

· высокая нагрузочная способность и, как следствие

· малые габариты;

· большая долговечность и надёжность работы (например, для редукторов общего применения установлен ресурс 30 000 ч);

· высокий КПД (до 0,97…0,98 в одной ступени);

· постоянство передаточного отношения (отсутствие проскальзывания);

· возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/с) и мощностей (до десятков тысяч кВт) и передаточных отношений (до н7ескольких сотен тысяч).

Среди недостатков зубчатых передач можно отметить:

· повышенные требования к точности изготовления;

· шум при больших скоростях;

· высокую жёсткость, не позволяющую компенсировать динамические нагрузки.

Точность изготовления передачи и её влияние на качество передачи

Основными ошибками изготовления зубчатых колёс являются: ошибка шага и формы профиля зубьев, ошибки в направлении зубьев относительно образующей делительного цилиндра.

. Их применяют для реверсируемых передач при высоких требованиях к кинематической точности, а также при наличии крутильных колебаний валов.

Степень точности выбирают в зависимости от назначения и условий работы передачи. Наибольшее распространение имеют 6, 7 8-я степени точности.

Стандарт допускает комбинацию степеней точности по отдельным нормам. Например, Ст. 7-8-8 В ГОСТ 1758-81.

Во избежание заклинивания зубьев в зацеплении должен быть боковой зазор. Размеры зазора регламентируются видом сопряжения зубчатых колёс. Стандартом предусмотрено 6 видов сопряжения:

· Н – нулевой зазор;

· Е – малый зазор;

· С и Д – уменьшенный зазор;

· В – нормальный зазор;

· А – увеличенный зазор.

При сопряжениях Н, Е и С требуется повышенная точность изготовления

Точность изготовления зубчатых передач регламентируется ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 1758-81, который предусматривает 12 степеней точности.

Каждая ступень характеризуется тремя показателями:

1) нормой кинематической точности, регламентирующую наибольшую погрешность передаточного отношения или полную погрешность угла поворота зубчатого колеса в пределах одного оборота (в зацеплении с эталонным колесом);

2) нормой плавности работы, регламентирующей многократно повторяющиеся циклические ошибки передаточного отношения или угла поворота в пределах одного оборота;

3) нормой контакта зубьев, регламентирующей ошибки изготовления зубьев и сборки передачи, влияющие на размеры пятна контакта в зацеплении (распределении нагрузки по длине зубьев).

7.

Расчетная нагрузка. При работе зубчатых передач вследствие деформации валов, корпусов, опор и самих зубчатых передач, а также неизбежных погрешностей изготовления и монтажа в зацеплении создаются дополнительные динамические нагрузки, а полезная нагрузка распределяется неравномерно по длине зуба. Влияние этих факторов на прочность зубьев учитывается введением при расчёте понятия расчётной нагрузки.

За расчётную нагрузку принимают максимальное значение удельной нагрузки, распределённой по линии контакта зубьев:

,

где: F_n – нормальная сила, направленная по линии зацепления перпендикулярно к рабочим поверхностям зубьев;

K – коэффициент расчётной нагрузки;

l_S - суммарная длина контактных линий.

Коэффициент расчётной нагрузки определяется как

K = K_bK_v,

Где: K_b - коэффициент концентрации нагрузки;

K_v - коэффициент динамической нагрузки.

Коэффициент динамической нагрузки K_v. Погрешности нарезания зубьев являются причиной непостоянства мгновенных значений передаточного отношения. Это значит, что при w₁ = const, w₂ ¹ const и d_w2/d_t ¹ 0. В зацеплении появляется дополнительный динамический момент:

где: J - момент инерции ведомых масс.

Для приближённой оценки K_v пользуются таблицами, которые даются в справочной литературе.

Основное влияние на величину динамических нагрузок имеют ошибки шага. Кроме того, динамические нагрузки зависят от окружной скорости, присоединённых масс, упругости зубьев и пр.

Концентрация или неравномерность распределения нагрузки по длине зуба связана с деформацией валов, корпусов, опор и самих зубчатых колес, а так же с погрешностью изготовления детали. K_Hb - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, определяется по графикам.

8.

Виды разрушения зубьев. Поломка зубьев. Поломка зубьев связана напряжениями изгиба. На практике наблюдается выламывание углов зубьев вследствие концентрации нагрузки. Различают два вида поломки зубьев: поломка от больших перегрузок ударного действия или даже от статических перегрузок. Усталостная поломка, происходящая от действия переменных напряжений в течение сравнительно длительного срока службы.

.Общие меры предупреждения поломки зубьев – увеличение модуля, положительное смещение при нарезании зубьев, термообработка, наклёп, уменьшение концентрации нагрузки по краям.