Расположения, шероховатость поверхностей червячного колеса

Технология изготовления червячных колес определяется способом соединения венца с центром колеса.

1-ый способ. Если венец надевают на центр колеса при помощи посадки с натягом, но без нагревания венца (или охлаждения центра), т.е. без использования температурной сборки, то технология сборки следующая:

1) штампованную или кованую заготовку подвергают механической обработке по торцам;

2) растачивают посадочный цилиндр ступицы (поле допуска H 7) и механически обрабатывают наружную поверхность цилиндра, сопряженного с венцом (поля допусков в зависимости от плотности посадки: n 6 или р 6);

3) заготовку устанавливают на калиброванный вал и с помощью пресса надевают венец на центр колеса (до упора в бортик центра колеса, если он есть);

4) механически обрабатывают торцы и наружную поверхность венца колеса (по диаметру выступов d_{a 2} –поле допуска h 8);

5) обработанную таким образом заготовку надевают на оправку и нарезают зубья.

2-ой способ. Если же используют температурную сборку червячного колеса (центробежное литье или значительные натяги), то сначала надевают венец на центр колеса, а затем осуществляют механическую обработку колеса в такой последовательности:

1) штампованную или кованую заготовку подвергают механической обработке по торцам венца и ступицы;

2) растачивают посадочный цилиндр ступицы (поле допуска H 7);

3) механически обрабатывают торцы и наружную поверхность венца колеса (по диаметру выступов d_{a 2} – поле допуска h 8);

4) обработанную таким образом заготовку надевают на оправку и нарезают зубья.

Для нарезания зубьев червячных колес внешнего зацепления основное применение имеет метод обкатки с помощью червячных фрез, представляющих собой точную копию червяков, с которыми будут зацепляться червячные колеса в редукторах. В процессе нарезания зубьев заготовка колеса и фреза совершают такое же взаимное движение, которое имеют червяк и колесо в работающей передаче.

В качестве основной базы при изготовлении червячного колеса принимаютось посадочного цилиндра ступицы, так как длина ступицы L _ст > 0,8^. d _B [3, с. 151]. Принимать поверхность посадочного цилиндра отверстия в ступице в качестве базовой нельзя, так как она имеет погрешность формы. На посадочный цилиндр колеса проставляют допуск цилиндричности, равный половине допуска на размер[1, c. 401].

До нарезания зубьев заготовку колеса механически обрабатывают по цилиндру выступов с допуском радиального биения относительно основной базы (таблица 6).

б)

а)

Примеры нанесения допусков формы и расположения поверхностей на чертеж червячного колеса приведены на рисунке 9.

Рисунок 9 – Нанесение допусков расположения на поверхности

червячного колеса:

а – при несимметричной ступице колеса; б – при симметричной ступице

Если колесо не имеет плоскости симметрии (несимметричная ступица), то допуск торцевого биения на зубчатый венец и на ступицу колеса ставят с обеих сторон (рисунок 9, а).

Если же колесо симметричное, то допуск торцевого биения проставляют с одной стороны (на венец и ступицу), но так, чтобы линия стрелки-указателя допуска биения являлась продолжением размерной линии (рисунок 9, б).

На цилиндр выступов венца червячного колеса проставляют допуск радиального биения. Величину этого допуска следует выбирать по таблице 6 в зависимости от степени точности изготовления передачи и диаметра заготовки колеса.

На оба торца зубчатого венца и на оба торца ступицы назначают допуски торцевого биения. Величину допуска назначают с учетом степени точности изготовления и размеров колеса (таблица 7).

Таблица 6

Допуски радиального биения заготовок червячных колес по d_a венца [3, с. 153]

Степень точности	Радиальное биение, мкм, при величине делительного диаметра d 2
< 50мм	< 80мм	< 120мм	< 200мм	< 320мм	< 500мм	< 800мм

Таблица 7

Торцевое биение зубчатого венца и ступицы червячного колеса [3, c. 140]

Степень точности	Торцевое биение, мкм
венца колеса da 2=100мм	ступицы (l СТ < d B)
шириной bW 2	при диаметре сопряженного вала d B
до 55мм	55…100 мм	до 50 мм	до 80 мм	св. 80 мм

Примечания. 1. При делительном диаметре колеса d ₂, отличном от 100мм, табличное значение допуска торцевого биения зубчатого венца следует поделить на 100 и умножить на величину фактического делительного диаметра.

2. При длине ступицы l _СТ > d _B величину допуска торцевого биения ступицы следует увеличить на 40…50%.

На чертеже колеса обязательно численно проставляют предельное смещение средней плоскости в передаче + f_x (рисунок 9). Величину этого показателя выбирают по таблице 8 в зависимости от степени точности и межосевого расстояния передачи.

Таблица 8

Показатель f_x [3, c. 153]

Степень точности	Межосевое расстояние передачи a W, мм
< 80	> 80 < 120	> 120 < 180	> 180 < 250	> 250 < 315	> 315 < 400	> 400 < 500

На посадочный внутренний цилиндр ступицы колеса проставляют допуск цилиндричностиидопуск на размер. Ось этого цилиндра принимают за основную базу при изготовлении и монтаже колеса и присваивают ей имя. Например, обозначают буквой В (рисунок 9).

Шероховатость поверхностей червячного колеса назначают в зависимости от точности изготовления его поверхностей согласно ГОСТ 3675–81:

· базового цилиндра ступицы – R_a 1.6… 3,2 мкм при диаметре до 80 мм и R_a 3,2…6,3 мкм при диаметре св. 80 мм;

· торцов зубчатого венца, ступицы и зубьев – в соответствии со степенью точности изготовления передачи (таблица 9);

· остальных поверхностей – R_a 12,5 мкм (нерабочие поверхности оставляют механически необработанными).

Таблица 9

Шероховатость поверхностей червячного колеса R_a [3, с.153]

Поверхность колеса	Степень точности зубчатого колеса
Боковая поверхность зубьев	1,6	3,2	6,3
По диаметру d f 2	6,3
По диаметру da 2	3,2
По диаметру daM 2	3,2
Торцы зубчатого венца	3,2	3,2…6,3
Торцы ступицы	3,2	6,3

На чертежах шероховатость поверхностей деталей проставляют в соответствии с ГОСТ 3.309-73 (с Изм.06.08.2006). Если конструктор регламентирует способ обработки поверхности колеса по данному чертежу, то использует знак шероховатости с треугольником (рисунок 10, а).

Рисунок 10 – Обозначение шероховатости на чертежах

Если какую-то поверхность по данному чертежу не обрабатывают, то знак шероховатости содержит окружность, помещенную в угол знака (рисунок 10, б). Наиболее предпочтительным является знак в виде математического корня квадратного (рисунок 10, в). Этот знак шероховатости проставляют, если конструктор не регламентирует способ обработки поверхности детали.

Непосредственно над основной надписью на чертеже, но не ближе 10 мм к ней (правый нижний угол формата) располагают технические требования к изготовлению червячного колеса. Согласно ГОСТ 2.105 – 95 заголовок «Технические требования» не пишут, шрифт – не менее 3,5 мм. Ширина поля « Технических требований»равна 185 мм.

Примерная структура технических требований к изготовлению червячных колес холодной сборки:

1. Отверстия под винты М12 (поз. 3) сверлить и нарезать после установки венца на центр колеса (имеются в виду установочные винты по посадочной поверхности венца и центра колеса).

2. Винты М12х40 затянуть до упора, спилить и раскернить.

3. Радиусы закруглений 5 мм (имеются в виду те радиусы, которые не указаны на чертеже).

4. Точность червячного колеса по ГОСТ 3675–81 (указывают стандарт, регламентирующий степень точности изготовления передачи).

5. Общие допуски ГОСТ 30893.2- mK (имеется в виду, что m – средний класс точности общих допусков линейных размеров по #M12291 1200032262ГОСТ 30893.1#S, K - класс точности общих допусков формы и расположения по ГОСТ 30893.1).