Контакт зубів у передачі

Для підвищення зносостійкості і довговічності зубчастих передач необхідно, щоб повнота контакту сполучених бічних поверхонь зубів коліс була найбільшою. При неповному і нерівномірному прилегании зубів зменшується несуща площа поверхні їхнього контакту, нерівномірно розподіляються контактні напруга і мастильний матеріал, що преводить до інтенсивного зношування зубів. Для забезпечення необхідної повноти контакту зубів у передачі встановлені найменші розміри сум-марного плями контакту.

Сумарною плямою контакту називають частина активної бічної поверхні зуба колеса, на якій розташовуються сліди прилегания зубів парного колеса (сліди чи надирів фарби) у зібраній передачі після обертання під навантаженням, установлюваної конструктором. Пляма контакту (мал. 2.50) визначається: по довжині зуба - відношенням відстані а між крайніми крапками слідів прилегания за винятком розривів з, перевищуючих модуль (у мм), до довжини зуба b, т. е. [(а – с)/b]×100 %; по висоті зуба - відношенням середньої (по довжині зуба) висоти слідів прилегания h_m до висоти зуба відповідної активної бічної поверхні h_p, т. е. (h_m/h_p)×100 %.

Миттєва пляма контакту,обумовлене після повороту колеса зібраної передачі на повний оборот при легкому гальмуванні.

На полноту контакту коліс впливають погрішності форми зубів і погрішності їхнього взаємного розташування в передачі.

Відхиленням осьових кроків по нормаліF_Pxnr

називають різниця між дійсною осьовою відстанню зубів і сумою відповідного числа номінальних осьових кроків, помножену на синус кута нахилу ділильної лінії зуба b р, т. е. F_Pxnr = F_Pxr×sinb (мал. 2.51, a).

Під дійсною осьовою відстанню зубів розуміють відстань між однойменними лініями зубів косозубого зубчастого колеса по прямій, рівнобіжної робочої осі. Відстань між однойменними лініями сусідніх зубів є дійсним осьовим кроком. За ДСТ 1643 - 81 передбачені граничні відхилення осьових кроків по нормалі ± F_Pxn.

Рис. 2.51. Параметри повноти контакту зубів у передачі: а – відхилення осьових кроків по нормалі F_Pxnr; б – сумарна погрішність контактної лінії F_kr; в – погрішність напрямку зуба F_br; г – відхилення від паралельності осей f_xr, перекіс осей f_yr і відхилення міжосьової відстані f_ar

Сумарна погрішність контактної лінії F_kr— відстань по нормалі між двома найближчими номінальними потенційними контактними лініями 1, умовно накладеними на площину (поверхня) зачеплення, між якими розміщається дійсна потенційна контактна лінія 2 на активній бічній поверхні зуба (мал. 2.51, б). Під контактною лінією розуміють лінію перетинання поверхні зуба поверхнею зачеплення.

Допуск на сумарну погрішність контактної лінії Fk для даного модуля залежить від ширини колеса (чи довжини контактної лінії) і коефіцієнта e_b

(с їхнім збільшенням допуск збільшується). Відхилення F_Pxnr впливає на подовжній, а погрішність F_kr — на висотний контакт зубів.

Погрішність напрямку зуба F_br — відстань по нормалі між двома найближчими номінальними ділильними лініями зуба 1 у торцевому перетині (мал. 2.51, в), між якими проходить дійсна ділильна лінія зуба 2, що відповідає робочій ширині чи вінця напівшеврона. Під дійсною ділильною лінією зуба розуміють лінію перетинання дійсної бічної поверхні зуба колеса ділильним циліндром, вісь якого збігається з робочою віссю. Допуск на напрямок зуба F_b збільшується зі збільшенням ширини колеса (чи довжини контактної лінії).

Відхиленням від паралельності осей f_xr називають відхилення від паралельності проекцій робочих осей зубчастих коліс у передачі на площину, у якій лежить одна з осей і крапка другої осі в середній площині передачі (мал. 2.51, г). Середньою площиною передачі вважають площина, що проходить через середину робочої ширини зубцюватого чи вінця (для шевронної передачі) через середину відстані між зовнішніми торцями, що обмежують робочу ширину напівшевронів.

Перекіс осей f_yr — відхилення від паралельності проекції робочих осей зубчастих коліс у передачі на площину, рівнобіжну однієї з осей і перпендикулярну площини, у якій лежить ця вісь, і крапка перетинання другої осі із середньою площиною передачі (мал. 2.51, г).

Відхилення від паралельності і перекіс осей визначають у торцевій площині в лінійних одиницях на довжині, рівній робочій ширині чи вінця ширині напівшеврона. Ці погрішності, що характеризують точність монтажу передачі з нерегульованим розташуванням осей, обмежують допусками f_x і f_y.

Отклонениями межосевого расстояния f_arопределяется точность монтажу передачі (мал. 2.51, г). Для цієї погрішності встановлені граничні відхилення ±f_a.

При відповідності сумарної чи миттєвої плями контакту вимогам стандарту контроль за іншими показниками, що визначає контакт зубів у передачі, не є необхідним. Допускається визначати плями контакту за допомогою вимірювального колеса.

Бічний зазор

Для усунення можливого заклинювання при нагріванні передачі, обес-печения умов протікання мастильного матеріалу й обмеження мертвого ходу при реверсуванні відлікових і ділильних реальних передач вони повинні мати бічний зазор jn (між неробочими профілями зубів сполучених коліс). Цей зазор необхідний також для компенсації погрішностей виготовлення і монтажу передачі і для усунення удару по неробочим профілям, що може бути викликаний розривом контакту робочих профілів унаслідок динамічних явищ. Така передача є однопрофільної (контакт зубів коліс відбувається по одним робочим профілях).

Бічний зазор визначають у перетині, перпендикулярному до направле-нию зубів, у площині, дотичної до основних циліндрів (мал. 2.52).

Незалежно від ступеня точності виготовлення коліс передачі преду-смотрено шість видів сполученні. Установлено шість класів відхилень міжосьової відстані, що позначаються в порядку убування точності римськими цифрами від І до VІ. Відповідність видів сполученні і зазначених класах, приведених у табл. 2.13, допускається змінювати.

На бічний зазор установлений допуск Т_jn, обумовлений різницею між найбільшим і найменшим зазорами. В міру збільшення бічного зазору збільшується допуск Т_jn. Установлено вісім видів допуску на бічний зазор: х, у, z, а, b, с, d, h. Кожному виду сполучення відповідає визначений вид допуску (див. табл. 2.13). Відповідність видів сполучень і видів допусків допускається змінювати, використовуючи при цьому і види допуску x, у і z.

Бічний зазор j_{n min}, необхідний для компенсації температурних деформацій і розміщення мастильного матеріалу, визначають по формулі

j_{n min} = V + a_w ×(a₁×Dt^o₁ - a₂×Dt^o₂)×2sina ,

де V — товщина шаруючи мастильного матеріалу між зубами; a_w — міжосьова відстань; a₁ и a₂ — температурні коефіцієнти лінійного розширення матеріалу коліс і корпуса; ×Dt^o₁ и ×Dt^o₂ - відхилення температур колеса і корпуси від 20 °С; a — кут профілю вихідного контуру.

Деформацію від нагрівання визначають по нормалі до профілів.

Бічний зазор забезпечують шляхом радіального зсуву вихідного контуру рейки (зуборізного інструмента) від його номінального положення в тіло колеса (мал. 2.54). Під номінальним положенням вихідного контуру розуміють положення вихідного контуру на зубчастому колесі, позбавленому погрішностей, при якому номінальна товщина зуба відповідає щільному двухпрофильному зачепленню

Таблица 2.13

Види сполучень і відповідні їм види допусків

на бічний зазор і класи відхилень на міжосьову відстань

Зв'язок зсуву ис-ходного контуру з бічним зазором jn і стовщенням товщини зуба по постоян-ной хорді Ecs можна уста-новить відповідно з трикутників abc і dbc