Боковой зазор

Для устранения возможного заклинивания при нагреве передачи, обеспечения условий протекания смазочного материала и ограничения мертвого хода при реверсировании отсчетных и делительных реальных передач они должны иметь боковой зазор j_n (между нерабочими профилями зубьев сопряженных колес). Этот зазор необходим также для компенсации погрешностей изготовления и монтажа передачи и для устранения удара по нерабочим профилям, который может быть вызван разрывом контакта рабочих профилей вследствие динамических явлений. Такая передача является однопрофильной (контакт зубьев колес происходит по одним рабочим профилям).

Боковой зазор определяют в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев, в плоскости, касательной к основным цилиндрам (рис. 2.52).

Рис. 2.52. Боковой зазор jn в передаче

jn

D

C

B

A

jn min = 0

jn min

Tjn

Рис. 2.53. Виды сопряжений и допуски на боковой зазор

Н

Е

Независимо от степени точности изготовления колес передачи предусмотрено шесть видов сопряжении. Установлено шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемых в порядке убывания точности римскими цифрами от I до VI. Соответствие видов сопряжении и указанных классов, приведенных в табл. 2.13, допускается изменять.

На боковой зазор установлен допуск Т_jn, определяемый разностью между наибольшим и наименьшим зазорами. По мере увеличения бокового зазора увеличивается допуск Т_jn. Установлено восемь видов допуска на боковой зазор: х, у, z, а, b, с, d, h. Каждому виду сопряжения соответствует определенный вид допуска (см. табл. 2.13). Соответствие видов сопряжений и видов допусков допускается изменять, используя при этом и виды допуска x, у и z.

Боковой зазор j_{n min}, необходимый для компенсации температурных деформаций и размещения смазочного материала, определяют по формуле

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

где V —толщина слоя смазочного материала между зубьями; a _w — межосевое расстояние; a₁ и a₂ — температурные коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса; ×Dt^o₁ и ×Dt^o₂ — отклонение температур колеса и корпуса от 20 °С; a — угол профиля исходного контура.

Деформацию от нагрева определяют по нормали к профилям.

Боковой зазор обеспечивают путем радиального смещения исходного контура рейки (зуборезного инструмента) от его номинального положения в тело колеса (рис. 2.54). Под номинальным положением исходного контура понимают положение исходного контура на зубчатом колесе, лишенном погрешностей, при котором номинальная толщина зуба соответствует плотному двухпрофильному зацеплению.

Таблица 2.13

Виды сопряжений и соответствующие им виды допусков

на боковой зазор и классы отклонений на межосевое расстояние

Виды сопряжений с зазором	Обозначение вида сопряжений	Для степеней точности по нормам плавности	Виды допусков на боковой зазор	Классы отклонений на межосевое расстояние
				I
нулевым	H	3 – 7	h	II
весьма малым	E	3 – 7	h	II
малым	D	3 – 8	d	III
уменьшенным	C	3 – 9	c	IV
нормальным	B	3 – 11	b	V
увеличенным	A	3 - 12	a	VI
Рис. 2.54. Исходный контур:1 – номинальное положение; 2 – действительное положение с b a d jn min Ecs d c a c b b a a 90o			z, y, x

Связь смещения исходного контура с боковым зазором j_n и утолщением толщины зуба по постоянной хорде E_cs можно установить соответственно из треугольников abc и dbc (см. рис. 2.54):

j_{n min} = 2E_Hs×sina;

E_cs = 2E_Hs×tga.

Дополнительное смещение исходного контура Е_Hr от его номинального положения в тело зубчатого колеса осуществляют для обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора. Наименьшее дополнительное

смещение исходного контура назначают в зависимости от степени точности по нормам плавности и вида сопряжения и обозначают: для зубчатых колес с внешними зубьями как - E_Hs, для колес с внутренними зубьями - через +E_Hi.

В табл. 2.14 приведены показатели, определяющие гарантированный боковой зазор, допуски и отклонения по нормам бокового зазора.

Таблица 2.14

Показатели бокового зазора

Контролируемый объект	Показатель	Допуск или отклонение
Наименование	Обозначе-ние	Наименование	Обозначе-ние
Передача с нерегули-ремым расположени-ем осей	Отклонение меж-осевого расстояния	f a r	Предельные откло-нения межосевого расстояния	±f a
Передача с регули-руемым положением осей	Наименьший боковой зазор	jn min	Допуск бокового зазора	Tjn
Зубчатые колеса	Наименьшее допол-нительное смещение исходного контура	EHs	Допуск на смещение исходного контура	TH
Наименьшее откло-нение средней дли-ны общей нормали	EWms	Допуск на среднюю длину общей нормали	Twm
Наименьшее откло-нение длины общей нормали	EWs	Допуск на длину общей нормали	Tw
Наименьшее откло-нение толщины зуба	Ecs	Допуск на толщину зуба	Tc
Верхнее отклонение измерительного межосевого расстояния	E a ''s	Нижнее отклонение измерительного межосевого расстояния	E a ''i

Примечание. Среднюю длину общей нормали определяют по формуле

W_m = (W₁ + W₂ + × × × + Wz)/z,

где W₁, W₂, × × × Wz – действительные длины общей нормали; z – число зубьев.

Общий боковой зазор должен состоять из гарантированного бокового зазора j_{n min} и зазора К_j, компенсирующего погрешности изготовления зубчатых колес и монтажа передачи и уменьшающего боковой зазор:

j_{n min} + К_j = 2(E_Hs1 + E_Hs2)×sina.

Зазор К_j отсчитывают по нормали к зубьям.

Необходимое наименьшее смещение исходного контура на обоих зубчатых колесах

E_Hs1 + E_Hs2 = 0,5×(j_{n min} + К_j)/ sina.

Зазор К_j предназначен для компенсации ряда погрешностей изготовления зубчатых колес и монтажа передачи и определяется по формуле

.

Наибольший боковой зазор, получаемый между зубьями в передаче, не ограничен стандартом. Он представляет собой замыкающее звено сборочной размерной цепи, в которой составляющими размерами, ограниченными допусками, являются межосевое расстояние и смещение исходных контуров при нарезании обоих колес и др. Поэтому наибольший зазор не может превышать значения, получаемого при наиболее неблагоприятном сочетании отклонений составляющих размеров:

j_{n max} = j_{n min} + 2(T_H1 + T_H2 + 2f _a)×sina.

2.9.1.5. Обозначение точности колес и передач

Точность изготовления зубчатых колес и передач задают степенью точности, а требования к боковому зазору — видом сопряжения по нормам бокового зазора. Примеры условного обозначения: 7 - С ГОСТ 1643 - 81 — цилиндрическая передача со степенью точности 7 по всем трем нормам, с видом сопряжения зубчатых колес С и соответствием между видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор (вид допуска с), а также между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния; 8 – 7 – 6 - Ва ГОСТ 1643 - 81 — цилиндрическая передача со степенью 8 по нормам кинематической точности, со степенью 7 - по нормам плавности, со степенью 6 - по нормам контакта зубьев с видом сопряжения В, видом допуска на боковой зазор а и соответствием между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния.

Пример обозначения передачи со степенью точности 7 по всем нормам, с видом сопряжения колес С, видом допуска на боковой зазор а и более грубым классом отклонений межосевого расстояния — V (при а _w = 450 мм и уменьшенном гарантированном боковом зазоре j_{n min} = 128 мкм): 7 - Са/V - 128 ГОСТ 1643 - 81. Здесь уменьшенный гарантированный зазор определен по формуле

j'_{n min} = j_{n min} – 0,68(çf ' _a ç- çf _a ç) = 155 – 0,68 (120 – 80)» 128,

где f ' _a - отклонение межосевого расстояния для более грубого класса; j_{n min} и f _a - гарантированный боковой зазор и предельное отклонение межосевого расстояния для данного вида сопряжения найдены по ГОСТу 1643 - 81.

При более точном классе отклонений а _wбоковой зазор в передаче больше табличного и его в обозначении можно не указывать.

В тех случаях, когда на одну из норм цилиндрических зубчатых передач не задается степень точности, вместо соответствующей цифры указывается буква N. Например, N – 8 – 8 – D ГОСТ 9178 – 81.