Нормирование точности в машиностроении



Рисунок 9.8 - Схема размерной цепи

Номинальная величина компенсатора

Осевая игра S представляет собой осевое смещение кольца подшипника из одного крайнего положения в другое крайнее положение при неподвижном парном кольце. Допустимые значения S для подшипника 7210 составляют от 50 мкм до 100 мкм (таблица 8.4).

Таким образом, размеры замыкающего звена

мм.

Допуск замыкающего звена

TA? = ESA? - EIA? = +0,1 - 0,05 = 0,05 мм = 50 мкм.

Назначаем точность изготовления размеров А1 и А3. Пусть эти размеры будут изготовлены по 10-му квалитету. Тогда имеем: IT 1014 = 70 мкм = 0,07 мм; IT1056 = 120 мкм = 120 мм (таблица А.2).

Размеры звеньев А1 и А3 не относятся ни к валам, ни к отверстиям, поэтому предельные отклонения назначаем симметричными:

А1 = 14 ± 0,035 мм; А3 = 56 ± 0,060 мм;

Допуски звеньев А4 и А5 (монтажная высота подшипников 7210) известны и составляют:

ТА4 = ТА5 = 0,2 мм.

Сумма допусков составляющих звеньев

Необходимая величина компенсации

Определим координату середины диапазона VK через координаты середин полей допусков звеньев:

ЕсАз = 0; EcA1 = 0; EcA5 = +0,1мм; EcA4 = +0,1 мм; ЕсА? = +0,075 мм.

Верхнее и нижнее отклонение компенсатора:

Размер компенсатора

Проверочный расчет:



Предельные размеры компенсатора:

Размер можно принять за толщину постоянной прокладки. S пост = 1,505 мм.

Число сменных прокладок по формуле:

.

Принимаем n = 12 прокладок.

Тогда толщина прокладок должна быть:

Расчет проверяем по формулам:

Можно принять для прокладок ленту стальную по ГОСТ 503-81 с повышенной точностью изготовления (таблица 9.2):

S = 0,05 -0,011 мм.

Таблица 9.2 - Предельные отклонения толщины ленты стальной холоднокатаной из низколегированных сталей (по ГОСТ 503 - 71) [25]

Точность изготовления	Предельные отклонения, мм, при толщине ленты, мм
	0,05 - -0,08	0,09 - -0,15	0,18 - -0,25	0,28 - -0,40	0,45 - -0,70	0,75 - -0,95	1,00 - -1,15
Нормальная	-0,015	-0,020	-0,030	-0,040	-0,050	-0,070	-0,090
Повышенная	-0,011	-0,015	-0,020	-0,030	-0,040	-0,050	-0,060
Высокая	-	-0,010	-0,015	-0,020	-0,025	-0,030	-0,040
Примечание. Толщину ленты выбирать из ряда чисел: 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,10; 0,11; 0,12; 0,15; 0,18; 0,20; 0,22; 0,25; 0,28; 0,30; 0,32; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50; 0,55; 0,57; 0,60; 0,65; 0,70; 0,75; 0,80; 0,85; 0,90; 0,95; 1,00; 1,05; 1,10; 1,15

Набор прокладок будет состоять из одной постоянной прокладки Sпост и 12 сменных. В зависимости от действительных размеров деталей количество прокладок будет различным из числа найденных.

Для изготовления прокладок используется также фольга медная по ГОСТ 5638 - 75 (таблица 9.3) и листы и полосы латунные по ГОСТ 931 - 78 (таблица 9.4). Для уменьшения числа сменных прокладок применим прокладки различной толщины. При этом толщину каждой последующей прокладки примем [29]:

Сумма толщин всех регулировочных прокладок в наборе

. 0,05 + 0,1 + 0,2 + 0,4 > 0,75

Таким образом, компенсатор может иметь одну постоянную прокладку 1,505 мм и четыре регулировочных прокладки 0,05 мм, 0,1 мм, 0,2 мм, 0,4 мм. Окончательное количество прокладок устанавливается при сборке сборочной единицы.

Таблица 9.3 - Фольга медная рулонная для технических целей (по ГОСТ 5638 - 75) [1]

Толщина, мм	Допускаемые отклонения по толщине, мм	Ширина, мм
	Нормальной точности	Повышенной точности
0,015	±0,002		20...230 с границей 5 мм
0,020	+0,002 -0,004	+0,002 -0,003
0,030 0,040 0,050	+0,003 -0,007	+0,002 -0,006	20...230 с границей 5 мм

Таблица 9.4 - Листы и полосы латунные (по ГОСТ 931 - 78) [25]

Листы	Полосы
Толщина, мм	Предельные отклонения, мм	Толщина, мм	Предельные отклонения, мм
			Повышенной точности	Нормальной точности
0,4; 0,5	-0,06	0,4; 0,5	-	-0,06
0,6; 0,7; 0,8	-0,08	0,6	-	-0,07
0,9; 1,0; 1,1	-0,10	0,7; 0,8	-	-0,08
1,2; 1,3; 1,35; 1,4; 1,5	-0,12	0,9	-	-0,09
		1,0	-0,08	-0,09

Пример.

На рисунке 9.9 представлен тихоходный вал редуктора с соответствующими размерами, обозначенными буквами с индексами. Номинальное значение этих размеров берут с чертежа конкретной сборочной единицы. Пусть номинальные размеры для данного примера будут: А1=20 мм, А2=164 мм, А3=20 мм, А4=24 мм, А6=248 мм, А8=24 мм. Подшипники 210.

Решение.

Требуется определить допуски всех составляющих размеров и число сменных прокладок.

Нормальные условия работы, представленной на рисунке 9.9 сборочной единицы будут возможны при обеспечении для подшипников качения рекомендуемых в разделе 8 настоящей работы осевых зазоров (осевой игры подшипников) [4].

Для определения допустимых значений осевой игры подшипника 210, с диаметром внутреннего кольца d = 50 мм по таблице 8.6 устанавливаем, что радиальные зазоры такого подшипника могут иметь значения gr min = 12 мкм и gr max = 29 мкм.

По номограмме рисунка 8.6 определяем величину 2S/gr. Для gr min = 12 мкм находим 2S/gr = 12, тогда осевая игра 2S = 12 · 12 = 144 мкм = 0,144 мм.

Для gr max= 29 мкм находим 2S/gr = 7,2. Тогда осевая игра 2S = 7,2·0,029 = 0,209 мм.

Таким образом, для подшипника 210 осевая игра может изменяться от 0,144 до 0,209 мм.

Рисунок 9.9 - Тихоходный вал редуктора

Составляем основную размерную цепь (рисунок 9.10)

В этой размерной цепи номинальный размер замыкающего звена равен нулю, а допуск замыкающего звена будет равен разности максимального и минимального допустимых осевых зазоров (осевой игры) подшипников качения

.

Размеры замыкающего звена:

мм.

Нумеруем звенья, начиная от замыкающего звена в направлении, соответствующем стрелкам увеличивающих и уменьшающих звеньев.

Методом обхода по замкнутому контуру устанавливаем, что звенья А5, А6, А7, увеличивающие (приводят к увеличению размеров замыкающего звена при их росте), а все остальные - уменьшающие. В рассматриваемой размерной цепи суммарная величина является компенсатором.

Определяем номинальную величину компенсатора по формуле

24 + 20 + 164 + 20 + 24 - 248 = 4.

Распределим величину компенсации между и :

Предположим, что детали редуктора, входящие в эту размерную цепь будут изготавливаться по 11 - квалитету. Определяем допуски и размеры, входящие в размерную цепь по ГОСТ 25346 - 89 (таблицы А.2 - А.4) и задаем отклонения. Допускаемые отклонения на ширину колец подшипников (звенья А3, А2) назначим по ГОСТ 520-2002 (таблица А.24).

Все сведения о звеньях размерной цепи сводим в таблицу 9.5. При этом следует учесть, что если размер относится к охватываемым, то верхнее предельное отклонение его равно нулю, а нижнее - величине допуска, взятому со знаком «минус». Если размер охватывающий, то нижнее предельное отклонение его равно нулю, а верхнее - величине допуска, взятому со знаком «плюс». Для прочих размеров (не от носящихся ни к охватывающим, ни к охватываемым) отклонения назначаются симметричными (±IT/2).

Таблица 9.5

Размеры звеньев	Номинальная величина, мм	Характер звена в цепи	Верхнее отклонение, мкм	Нижнее отклонение, мкм	Допуск, мкм	Примечания
А1 А2 А3 А4 А6 А8 А?	20 164 20 24 2 248 2 24 0	Уменьшающее Уменьшающее Уменьшающее Уменьшающее Компенсатор Увеличивающее Компенсатор Уменьшающее Замыкающее	0 0 0 +65 0 +65 +209	-120 -250 -120 -65 -290 -65 +144	120 250 120 130 290 130 65	ГОСТ 520-2002 h11 ГОСТ 520-2002 ±IT 11/2 h11 ±IT 11/2

Необходимая величина компенсации (уравнение 9.22):

.

где: ТА? = 65 - допуск замыкающего звена мкм;

-сумма допусков составляющих звеньев

Число ступеней регулирования (уравнение 9.24)

Наименьшую толщину прокладок находим по формуле 9.25

Принимаем наименьшую толщину первой прокладки S1 по ГОСТ 503-81 (таблица 9.2) S1 = 0,06 мм.

Необходимое число сменных прокладок (уравнение 9.26)

принимаем n = 16.

Постоянная прокладка

Последующие прокладки:

Сумма толщин всех регулировочных прокладок в наборе

Smax ? VK 0,06 + 0,12 + 0,24 + 0,48 + 0,96 > 0,975 мкм.

Таким образом, компенсатор может иметь одну постоянную прокладку 3,025 мм и пять регулировочных прокладок 0,06 мм, 0,12 мм, 0,24 мм, 0,48 мм, 0,96 мм. Окончательное количество прокладок устанавливается при сборке сборочной единицы.

Расчет производной размерной цепи (рисунок 9.11) рекомендуется провести методом полной взаимозаменяемости. В этой размерной цепи размер А2 = 164-0,25 мм является замыкающим, а длина буртика Б3 = 84 мм, ширина ступицы зубчатого колеса Б2 = 60 мм и ширина распорного кольца Б1 = 20 мм являются составляющими звеньями.

Требуется определить допуски и предельные отклонения для всех составляющих звеньев.

Ввиду большого различия между номинальными размерами составляющих звеньев следует применить расчет способом одного квалитета точности.

При использовании способа одного квалитета точности определяем среднее число единиц допуска в размерной цепи по формуле (9.18)



По числу единиц допуска определяют необходимый квалитет по таблице 3.2

Значения можно принимать по таблице 9.6.

Таблица 9.6

Интервалы размеров, мм Свыше - до	3	3 6	6 10	10 18	18 30	30 50	50 80	80 120	120 180	180 250	250 315	315 400
Значение i, мкм	0,55	0,73	0,9	1,08	1,31	1,56	1,86	2,17	2,52	2,9	3,23	3,54

Для производной размерной цепи рассматриваемого примера:

По таблице 3.2 определяем, что полученное значение единицы допуска k находится между 9 и 10 квалитетами. Поэтому часть звеньев размерной цепи может быть выполнена по 9 квалитету, а часть по 10 квалитету.

В результате для обозначенных номинальных размеров и найденных квалитетов по таблице А2 имеем:

IT9 60 = 74 мкм; IT9 84 = 87 мкм; IT10 20 = 84 мкм.

Размеры звеньев с отклоненями:

Б2=60-0,074 мм; Б3=84-0,087 мм; Б1=20-0,084 мм.

Если назначают стандартные допуски на звенья цепи (без корректирования), то допустимо, чтобы на (5 ... 6)% [29].

10 Нормирование точности формы и расположения поверхностей типовых деталей машин, определение требуемой шероховатости поверхности

Допуски формы и расположения поверхностей деталей стандартизированы [10,14,15].

Шероховатость поверхностей деталей также нормирована [11,16,17].

В процессе изготовления деталей машин возникают погрешности линейных размеров, погрешности формы и расположения поверхностей, шероховатости поверхностей. Эти погрешности оказывают отрицательное влияние на работоспособность деталей. Для ограничения указанных погрешностей на чертежах задают соответствующие допуски. От правильности их задания, выбора числовых значений, а также строгого соблюдения технологии изготовления и будет зависеть качество готового изделия.

10.1 Допуски формы и взаимного расположения поверхностей

Допуски формы и взаимного расположения поверхностей указываются на чертежах условными обозначениями, которые приведены в таблице 10.1.

Значение допуска формы или взаимного расположения допускается указывать текстом в технических требованиях, если нет соответствующего условного знака.

При условном обозначении на чертеже вид допуска и его значение указываются в рамке. Рамка состоит из трех частей, в которую заносят знак, числовое значение допуска и базу (рисунок 10.1). Рамку рекомендуется выполнять в горизонтальном положении и не пересекать ее какими-либо линиями. Соединительную линию отводят от рамки, как показано на рисунке 10.2.

Если допуск относится к оси или плоскости симметрии, то соединительная линия должна быть продолжением размерной линии. Высота рамки составляет удвоенную величину шрифта использованного на чертеже.

Базой называют поверхность, ось или точку, относительно которых производится контроль нормируемого параметра.

Базы обозначают зачерненным треугольником, который соединяют линией с рамкой допуска или рамкой, в которой указывается буквенное обозначение базы. Если базой является ось или плоскость симметрии, база должна быть указана на продолжении размерной линии (рисунок 10.3). Базы обозначаются русскими заглавными (прописными) буквами.

Таблица 10.1-Обозначение допусков формы и взаимного расположения

Вид допуска	Обозначение на чертеже
Допуски формы
Допуск прямолинейности
Допуск плоскостности
Допуск круглости
Допуск профиля продольного сечения цилиндрической поверхности
Допуск цилиндричности
Допуски расположения поверхностей
Допуск параллельности
Допуск перпендикулярности
Допуск наклона
Допуск соосности
Допуск симметричности
Позиционный допуск
Суммарные допуски формы и расположения
Допуск торцевого биения
Допуск полного торцевого биения
Допуск радиального биения
Допуск полного радиального биения
Допуск биения в заданном направлении
Допуск формы заданного профиля
Допуск формы заданной поверхности

Рисунок 10.2 - Расположение рамок

Числовое значение допуска действительно для всей поверхности или длины элемента, если не задан нормируемый участок (рисунок10.4,а). Если нормируемый участок задан, он указывается в рамке после значения допуска.



Рисунок 10.3 - Обозначение баз

Рисунок 10.4 - Задание нормируемого участка

Линейные и угловые размеры, определяющие номинальное расположение элементов ограничиваемых допуском расположения, указывают на чертежах в прямоугольных рамках (рисунок 10.5).

Оптимальное назначение допусков формы и расположения поверхностей отдельных участков деталей является сложной задачей. Обычно эти допуски составляют некоторую часть допуска размера. Для этого необходимо знать назначение детали, условия ее работы, необходимый уровень геометрической точности, а в некоторых случаях произвести расчет соответствующей размерной цепи.

Согласно ГОСТ 24643-81 рекомендуются следующие уровни относительной геометрической точности:

А - нормальная относительная геометрическая точность, когда для допуска формы или расположения используется примерно 60 % от допуска размера;

В - повышенная относительная геометрическая точность, когда для допуска формы или расположения используется примерно 40 % от допуска размера;

С - высокая относительная геометрическая точность, когда для допуска формы или расположения используется примерно 25 % от допуска размера.

Уровни относительной геометрической точности не исключают в обоснованных случаях назначать допуск формы или расположения менее 25 % от допуска размера.

Допуски формы цилиндрических поверхностей, соответствующие уровням А, В, С относительной геометрической точности составляют примерно 30, 20 и 12 % от допуска размера, т.к. допуск формы ограничивает отклонение радиуса, а допуск размера - отклонение диаметра поверхности.

Наиболее простым и удобным для учебных целей является табличный способ выбора и назначения допусков формы и расположения для типовых деталей, приведенных в работе [22].

При определении числовых значений допусков формы и расположения поверхностей деталей следует иметь в виду следующее [26, 28]:

ь Для анализа работы подшипника качения, составления размерных цепей и нахождения допустимого отклонения поверхности заплечика вала целесообразно рассматривать отклонение от перпендикулярности поверхности заплечика относительно оси. Однако, когда деталь изготовлена, то реальное измерение положения поверхности заплечика под подшипник качения будет осуществляться путем измерения торцового биения заплечика. Последнее и следует назначать на рабочем чертеже детали. Так это и принято в ГОСТ 3325-85.

ь Отклонение от цилиндричности является комплексным показателем и в настоящее время не существует простых и доступных средств измерения, позволяющих в чистом виде измерять эту величину. Реально это измерение будет осуществляться методом сечений перпендикулярно оси детали и продольно ее оси. Таким образом, будет измеряться отклонение от круглости и отклонение профиля продольного сечения. Последние два показателя заменяют отклонение от цилиндричности. Поэтому на чертежах целесообразно задавать не допуск цилиндричности, а допуск круглости и допуск профиля продольного сечения. Это также принято в ГОСТ 3325-85 для посадочных поверхностей валов и отверстий, сопрягаемых с подшипниками качения.

С учетом высказанных замечаний, ниже приведены рисунки и таблицы для назначения допусков формы и расположения для деталей типа валов (рисунок 10.6), зубчатых колес (рисунок 10.7), крышек подшипников качения (рисунок 10.8), стаканов для подшипников качения (рисунок 10.9) по [21, 23].

Таблица 10.2 - Допуски формы и расположения поверхностей для валов по рисунку 10.6 [21, 23]

Таблица 10.3

Таблица 10.4

Рисунок 10.7

Таблица 10.5 - Допуски формы и расположения зубчатых колес по рисунку 10.7 [21, 23]

Таблица 10.6 - Допуски формы и расположения поверхностей для крышек подшипников по рисунку 10.8 [21, 23]

Таблица 10.7 -Допуски формы и расположения поверхностей для стаканов по рисунку 10.9 [21,23]

10.2 Шероховатость поверхностей деталей

Выбор числового значения шероховатости поверхности является не менее сложной задачей и однозначного решения не имеет. В некоторых случаях величины шероховатости поверхности связывают с уровнями относительной геометрической точности участка детали (по ГОСТ 24643-81 рекомендованы уровни А, В, С) и она составляет некоторую часть от допуска размера [36]. Но в ряде других случаев шероховатость назначают исходя из функционального назначения детали или сопряжения.

При нормировании шероховатости поверхности следует отдавать предпочтение высотным параметрам, а среди них - параметру Ra.

Числовое значение шероховатости поверхности Ra в зависимости от допуска размера и формы вычисляют по зависимостям [36]:

Ш при допуске формы 60% от допуска размера Тр

Rа ? 0,05 * Тр;

Ш при допуске формы 40% от допуска размера Тр

Ra ? 0,025 * Тр;

Ш при допуске формы 20% от допуска размера Тр

Ra ? 0,012 * Тр,

что соответствует уровням относительной геометрической точности А, В, С.

При допуске формы менее 25 % от допуска размера Тр рекомендуется принимать

Ra ? 0,15-Тф,

где Тф - допуск формы.

Полученное расчетом значение Ra округляется до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 2789-73.

Рекомендации по назначению шероховатостей поверхности валов, зубчатых и червячных колес приведены в приложении (таблицы А.37, А.41, А.42, А.43).

Обозначение шероховатости на чертежах нормировано ГОСТ 2.306-73. Шероховатость поверхности обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования.

В обозначении шероховатости применяют один из знаков, показанных на рисунке 10.10.

Рисунок 10.10 - Знаки для обозначения шероховатости поверхности

Числовые значения параметров шероховатости указываются после соответствующего символа, например: Rа0,8; Rz25; Rmax30; Sm0,2; t5070.

Требования к шероховатости можно указывать тремя способами:

ь Устанавливается наибольший предел для действительного значения параметра шероховатости, например Rz 25.

ь Указывается диапазон значений параметра шероховатости поверхности, в котором должно находиться действительное его значение. Для этого приводят пределы значения параметра, размещая их в две строки, в верхней строке приводят значение параметра, соответствующее более грубой шероховатости, например:

Ra1,6 Rz0,80 Rmax0,8 t5050

0,63 0,40 0,32 70 и т. п.

ь Приводится номинальное значение параметра шероховатости с предельными отклонениями. Отклонения указываются в процентах от номинального значения, при этом значения выбираются из ряда 10, 20 и 40 % и могут быть симметричными или односторонними, например: Rz 6,320 %, Sm 0,63+40% и т. д. При указании двух или более параметров шероховатости поверхности в обозначении шероховатости значения параметров записывают сверху вниз в следующем порядке: параметр высоты неровностей профиля, параметр шага неровностей профиля, относительная опорная длина профиля. Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на рисунке 10.11, на котором показан порядок записи параметров шероховатости и приведен пример такого обозначения. На рисунке 10.11 указаны следующие параметры: высотный параметр Rа должен быть не более 0,1 мкм, значение базовой длины для этого параметра соответствует стандартному - 0,25 мм и поэтому не указано, средний шаг неровностей профиля Sm должен находиться в пределах от 0,040 до 0,063 мм на базовой длине 0,8 мм, относительная опорная длина профиля t508010 % на базовой длине 0,25 мм.

Рисунок 10.11 - Пример обозначения шероховатости на чертежах

Обозначение шероховатости поверхности на чертеже детали располагают на линии контура, выносных линиях, на полках линий выносок. При недостатке места допускается располагать обозначения шероховатости на размерных линиях или на их продолжении, а также разрывать выносную линию. Обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа, если: все поверхности детали имеют одинаковую шероховатость и на поверхности детали ее не проставляют (рисунок 10.12,а); не проставленная на части поверхности детали шероховатость одинакова и имеет указанные параметры, знак шероховатости, помещенный в скобках, следует читать «остальные поверхности» (рисунок 10.12,б); часть поверхностей детали не обрабатывается по данному чертежу (рисунок 10.12,в). При этом размеры и толщина линии знака в обозначении шероховатости, выполненном в правом углу чертежа, должны быть приблизительно в 1,5 раза больше, чем в обозначениях, нанесенных на изображении, а размеры знака, помещенного в скобках, должны быть одинаковыми с размерами знаков чертежа.

Рисунок 10.12 - Обозначение шероховатости поверхности на чертежах

Если шероховатость одной и той же поверхности различна на отдельных участках, то эти участки разграничивают сплошной тонкой линией с нанесением соответствующих размеров и шероховатости.

Допускается применять упрощенное обозначение шероховатости поверхности с разъяснением его в технических требованиях чертежа (рисунок 10.13), для чего используют строчные буквы русского алфавита в алфавитном порядке, без повторений и без пропусков.



Рисунок 10.13 - Упрощенное обозначение шероховатости поверхности

Приведем примеры расчета параметров формы и взаимного расположения поверхностей, а также их шероховатости.

Пример [28].

Для заданного эскиза вала рисунок 10.14 известны размеры посадочных диаметров под подшипники качения - Ш 20 k6 , а также номинальные размеры: d0 = 25 мм, d1 = 35 мм. Тип подшипника, который будет установлен на вал - шариковый радиальный, нормального класса точности. Вал будет вращаться в подшипниках качения, установленных на участках АВ.

Рисунок 10.14 - Упрощенный эскиз вала

Необходимо определить (назначить):

- допуски круглости и профиля продольного сечения (допуски цилиндричности) посадочных поверхностей под подшипники качения;

- допуск торцового биения (допуск перпендикулярности) левого по рисунку 10.14 заплечика вала под подшипник качения ;

- величину шероховатости указанных на рисунке 10.14 поверхностей.

Дать эскиз вала и указать на нем допустимые значения отклонений формы и шероховатости поверхности.

Решение.

По ГОСТ 3325 - 85 (таблица А.39) допуск круглости и допуск профиля продольного сечения вала диаметром 20 мм, сопрягаемого с подшипником нормального класса точности составляют 3,5 мкм.

Принимаем То =3,5 мкм ; Т= 3,5 мкм.

По ГОСТ 3325 - 85 допуск торцового биения заплечика вала при d = 25 мм составляет 21 мкм (таблица А.39). Принимаем Т =21 мкм.

Шероховатость поверхностей под подшипники качения регламентирована ГОСТ 3325 - 85 и принимается для диаметра вала 20 мм под подшипники качения нормального класса точности 1,25 мкм (таблица А.41).

Ra = 1,25 мкм.

Эскиз вала с указанными допустимыми отклонениями формы, расположения и шероховатости поверхности дан на рисунке 10.15.

Рисунок 10.15 - Упрощенный эскиз вала с найденными отклонениями

Пример [28].

Зубчатое колесо необходимо посадить на вал, который будет вращаться в подшипниках качения шариковых радиальных нормального класса точности. Диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника dП = 50 мм, диаметр отверстия ступицы колеса D = 55 мм c полем допуска посадочного размера Н7, диаметр ступицы dСТ =95 мм, длина ступицы lСТ = 80 мм, модуль зубчатого колеса m = 3,5 мм, число зубьев Z =80, ширина зубчатого венца bW = 70 мм (рисунок 10.16).



Определить (назначить):

- допуск цилиндричности внутренней посадочной поверхности колеса;

- допуск перпендикулярности торца ступицы зубчатого колеса ;

- величину шероховатости указанных на рисунке 10.16 поверхностей.

Решение.

Допуск цилиндричности внутреннего посадочного отверстия Ш 55 Н7 в соответствии с рекомендациями таблицы 10.5 п.1 принимаем ? 0,3 * TD.

Т/О/ = 0,3 * TD =0,3 * IТ755 = 0,3 * 30 = 9 мкм.

Допуск цилиндричности внутреннего посадочного отверстия Ш 55 Н7 можно округлить по ГОСТ 24643-81:

Т/О/ = 10 мкм = 0,01 мм.

На чертеже (эскизе) предпочтительно задавать допуск круглости и допуск профиля продольного сечения, которые можно принять равными допуску цилиндричности.

Допуск перпендикулярности торца ступицы зубчатого колеса определяем по таблице 10.5 п. 2. Принимаем Т+ = 0,030 мм.

На чертеже (эскизе) предпочтительнее задать допуск торцового биения Т = 0,030 мм.

Шероховатость поверхности отверстия Ш 55 Н7(+0,03).

Определяем уровень относительной геометрической точности

.

При таком значении Т/ТР ближе подходит уровень А, так как мы имеем дело с цилиндрической поверхностью (см. примечание к уровням относительной геометрической точности).

Следовательно, Ra ? 0,05 * Тр , т.е. Ra ? 0,05 * 30 ? 1,5 мкм. Ближайшее меньшее стандартное значение Ra равно 1,25 мкм.

Принимаем Ra = 1,25 мкм.

Шероховатость торца ступицы при допуске перпендикулярности 0,030 мм и допуске размера длины ступицы 0,3 мм.

Определяем уровень относительной геометрической точности

, т. е. соответствует 10 % , что меньше 25%.

Тогда Ra ? 0,15 * Т+ ? 0,15 * 30 ? 4,5 мкм.

Ближайшее меньшее стандартное значение Ra = 3,2 мкм. Принимаем Ra = 3,2 мкм.

Упрощенный эскиз зубчатого колеса с указанием на нем допустимых значений, найденных для данной задачи, представлен на рисунке 10.17.

Рисунок 10.17

а - первый вариант постановки допусков и отклонений; б - второй вариант (предпочтительный согласно ЕСДП [27]).



Пример нормирования шероховатости поверхности в зависимости от функционального назначения детали приведен в таблицах А.36, А.37 приложения.

11. Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей

Детали машин, которые соединяются крепежными деталями (болтами, винтами, шпильками, заклепками) подразделяют на два типа: А и В (рисунок. 11.1). В соединениях типа А в обеих соединяемых деталях есть диаметральные зазоры между сквозным отверстием и стержнем соединяющей их детали. В соединениях типа В сквозные отверстия предусмотрены только в одной из соединяемых деталей. В другой детали имеется резьбовое гнездо, в которое заворачивается винт или шпилька. При этом происходит достаточно хорошее центрирование винта или шпильки по резьбе и несовпадением осей винта (шпильки) и резьбового гнезда практически пренебрегают.

Зазор между отверстием и стержнем болта (винта, шпильки) является компенсатором отклонений расстояния между осями отверстий и фактически за счет его обеспечивается собираемость деталей.

Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей установлены ГОСТ 14140-81. Он распространяется на детали, соединяемые болтами, винтами, шпильками, заклепками с параллельно расположенными осями и при условии независимого изготовления всех деталей соединения.

Рисунок 11.1 - Типы соединений

Согласно ГОСТ 14140-81 предусмотрено два способа задания допусков расположения осей отверстий для крепежных деталей:

Ш Предельными отклонениями размеров, координирующих оси отверстий в прямоугольных или полярных координатах (рисунок 11.2,а);

Ш Позиционными допусками (рисунок 11.2,б).

Предельные отклонения размеров, координирующих оси отверстий необходимы, когда отверстия получают обработкой по разметке или на координатно-расточных станках, а измерение отклонений расположения осей выполняют универсальными средствами. Это характерно для деталей изготавливаемых в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Нормирование позиционными допусками является предпочтительным при числе отверстий более двух. Такой способ применяют для деталей серийного и массового производства, когда при изготовлении отверстий используются различные приспособления и кондукторы, а контроль осуществляется комплексными калибрами.

При задании позиционного допуска координирующие размеры указываются без предельных отклонений и заключаются в рамки (см. рисунок 11.2,б).

Позиционное отклонение - наибольшее расстояние между реальным расположением элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка.

Позиционный допуск в диаметральном выражении - удвоенное наибольшее допускаемое значение позиционного отклонения, в радиусном выражении - наибольшее допускаемое значение позиционного отклонения. Поле позиционного допуска - это область в пространстве или на плоскости, ограниченная: двумя параллельными прямыми (для оси или прямой в плоскости); цилиндром (для оси в пространстве, если позиционный допуск задан с символом или R); прямоугольным параллелепипедом (для оси в пространстве, если заданы позиционные допуски в двух взаимно перпендикулярных направлениях); двумя параллельными плоскостями (для плоскости симметрии или оси, если назначен позиционный допуск в заданном направлении). Ширина или диаметр поля допуска равны позиционному допуску в диаметральном выражении или удвоенному допуску в радиальном выражении, а ось или плоскость симметрии поля допуска совпадают с номинальным расположением элемента.

И в том и в другом случае определяют:

ь Тип соединения А или В.

ь Значение минимального зазора Smin между сквозным гладким отверстием и стержнем крепежной детали.

Smin = Dmin - dmax,

где Smin - минимальный зазор;

Dmin - наименьший предельный диаметр сквозного отверстия;

dmax - наибольший предельный диаметр стержня крепежной детали.

ь Определяют коэффициент К использования зазора Smin в зависимости от условий сборки.

ГОСТ 14140-81 рекомендует принимать К = 1 или К = 0,8 для соединений не требующих регулировки взаимного расположения деталей; К = 0,8 или К = 0,6 для деталей, в которых необходима регулировка взаимного расположения деталей (значение К = 0,8, согласно указанного стандарта, входит в обе рекомендованных группы). В обоснованных случаях допускается принимать К меньше 0,6.

ь Значение позиционного допуска Т, одинакового для обеих соединяемых деталей, в диаметральном выражении определяется по формулам:

T =K ? Smin - для соединений типа А;

Т = 0,5 ? K ? Smin - для соединений типа В.

При необходимости нормирования положения осей отверстий в деталях предельными отклонениями размеров, они могут быть найдены по таблицам ГОСТ 14140-81 (таблицам А.44 и А.45) в зависимости от позиционного допуска и характера расположения отверстий в деталях.

Для случаев, когда характер расположения отверстий в деталях или способ простановки размеров не приведен в ГОСТ 14140-81, возможно использование расчетных зависимостей [44], в основу которых также как и в указанном стандарте положен принцип расчета размерных цепей на max-min (таблица 11.1).

Таблица 11.1 - Допуски на расстояния между осями отверстий для крепежных деталей в зависимости от типа соединений и способа простановки размеров [44]

Допуск на расстояние между осями двух отверстий при соединений деталей болтами (тип А) равен TL = 2 Smin, а при соединении деталей винтами (тип В) TL = Smin.

Для расстояний между осями отверстий принято симметричное расположение поля допуска относительно номинального размера. Поэтому предельные отклонения будут:

(11.1)

Предельные отклонения на расстояния между осями отверстий для крепежных деталей не зависят от величины расстояния, а определяются минимальным зазором между диаметром сквозного отверстия и диаметром стержня крепежной детали.

Пример.

Пластина крепится к корпусу при помощи двух болтов. Диаметр стержней болтов 18h11, диаметр отверстий 20Н12, номинальное значение расстояния между осями отверстий L = 200 мм, коэффициент использования зазора К = 1.

Дать эскиз детали с указанием предельных отклонений на размер L.

Решение. Первый способ.

Соединение деталей болтами относится к типу А.

Для определения величины минимального зазора между сквозными гладкими отверстиями и стержнями крепежных деталей (болтов) построим схему расположения полей допусков на детали сопряжения (рисунок 11.3).

В соответствии со схемой минимальный зазор между сквозным гладким отверстием и стержнем болта:

Smin = Dmin - dmax = 20 - 18 = 2 мм.

Максимальный возможный зазор в соединении Smax в расчетах не участвует и поэтому не вычисляется. Однако следует отметить, что увеличение зазора по сравнению с Smin только улучшает процесс сборки. Поэтому допуск на расстояние между осями отверстий будет зависимым, т.к. при изменении действительных размеров деталей соединения, приводящих к увеличению зазора по сравнению с Smin, только улучшает сборку.

Допуск на расстояние между осями двух отверстий при соединении деталей болтами (тип А) равен TL=2• Smin = 2(20 - 18) = 4 мм. Тот же результат получится при использовании формулы по табл. 11.1:



Предельные отклонения на размер L:

Таким образом, имеем L = 200±2 . Знак обозначает, что допуск зависимый. Эскиз детали приведен на рисунке 11.4.

Решение. Второй способ.

Эта же задача решается с применением ГОСТ 14140-81.

Соединение деталей относится к типу А.

Значение минимального зазора

Smin = Dmin - dmax = 20 - 18 = 2 мм.

Коэффициент использования зазора K = l по условию задачи.

Значение позиционного допуска в диаметральном выражении для соединения типа А:

T = K • Smin = 1 • 2 = 2 мм.

Предельные отклонения размера между осями двух отверстий находим по ГОСТ 14140 - 81 таблица 2 "Пересчет позиционных допусков на предельные отклонения размеров, координирующих оси отверстий. Система прямоугольных координат" для позиционного допуска в диаметральном выражении Т = 2 мм и для эскиза с характеристикой расположения отверстий: два отверстия, координированные относительно друг друга.

Имеем предельные отклонения ± 2 мм (таблицы А.45, А.46).

В результате получаем тот же результат (рисунок 11.5).

Пример [28].

Пластина крепится к корпусу при помощи пяти болтов. Диаметр стержней болтов 18hll, диаметр отверстий 20Н12, номинальное значение расстояния между осями соседних отверстий L = 200 мм, коэффициент использования зазора К = 1, способ простановки размеров "цепочкой", т.е. последовательно размер за размером.

Требуется дать эскиз детали с указанием предельных отклонений на размеры L.

Решение.

Соединение деталей болтами относится к типу А.

Величина минимального зазора:

Smin = Dmin - dmax = 20 - 18 = 2 мм.

Определяем допуск на расстояния между осями отверстий при соединении деталей болтами (тип А) по формуле (таблица 11.1).

Предельные отклонения на размер L:

Таким образом, имеем L = 200±0,5 . Знак обозначает, что допуск зависимый. Эскиз детали приведен на рисунке 11.6.

Сравнивая результаты этой задачи с предыдущей можно отметить, что при одинаковых болтах и отверстиях в соединяемых деталях, допуски на расстояние между осями отверстий сильно различаются. В предыдущей задаче допуск на расстояние между осями отверстий TL = 4 мм, а в данной задаче TL = 1 мм. Допуск уменьшился в 4 раза. Это связано со способом простановки размеров. Способ простановки размеров "цепочкой" не является оптимальным и его следует, по возможности, избегать.

Пример [28].

Проставить отклонения размеров в координатной форме для деталей, представленных на рисунке 11.7, т.к. предполагается выпуск небольшой партии таких деталей в условиях единичного производства и измерения размеров универсальными средствами измерения. На чертежах деталей предназначенных для изготовления в условиях массового производства, проставлены позиционные допуски на расстояния между осями отверстий. Детали будут соединяться болтами.



Рисунок 11.7

Выполнить эскизы деталей и определить:

Ш предельные отклонения размеров в прямоугольных координатах;

Ш предельные отклонения размеров в полярных координатах.

Дать полную расшифровку нормирования отклонений позиционными допусками.

Исходные данные: схема простановки размеров и допусков (рисунок 11.7); номинальный размер Lx = 100 мм, Ly = 80 мм; номинальный размер D = 90 мм.

Решение.

Предельные отклонения для детали (рисунок 11.7,а) найдем по таблице 2 ГОСТ 14140 - 81 "Пересчет позиционных допусков на предельные отклонения размеров, координирующих оси отверстий. Система прямоугольных координат" (таблица А.45, А.46) при позиционном допуске в диаметральном выражении Т = 0,6 мм (указан в рамке на чертеже) и заданной схеме расположения отверстий (схема 4 таблицы А.45).

Имеем: предельные отклонения координирующих размеров ± 0,4 мм; предельные отклонения размеров по диагонали между осями двух любых отверстий ± 0,6 мм.

Для детали (рисунок 11.7, б) найдем по таблице 3 ГОСТ 14140-81 "Пересчет позиционных допусков на предельные отклонения размеров, координирующие оси отверстий. Система полярных координат" (таблица А.47) при позиционном допуске в диаметральном выражении Т = 0,6 мм (указан в рамке на чертеже), диаметре расположения отверстий D = 90 мм. Предельные отклонения диаметра окружности центров ± 0,4 мм; предельные отклонения центрального угла между осями двух любых отверстий ± 30'.

Расшифровка. Деталь (рисунок 11.7,а): позиционный допуск в диаметральном выражении равен 0,6 мм; допуск зависимый.

Деталь (рисунок 11.7,б): позиционный допуск в диаметральном выражении равен 0,6 мм; допуск зависимый; нормируется смещение осей отверстий относительно базы А.

Эскизы деталей с отклонениями размеров в координатной форме приведены на рисунке 11.8

Рисунок 11.8

12. Обоснование технических требований на чертеж сборочной единицы

12.1 Общие положения

Чертеж сборочной единицы должен содержать технические требования. При составлении последних и размещении их текста на поле чертежа следует руководствоваться ГОСТ 2.316 - 2008.

Для любого чертежа сборочной единицы, содержащей зубчатую передачу, в технических требованиях должно быть отражено следующее:

ь необходимый боковой зазор между нерабочими профилями зубьев,

ь пятно контакта для рабочих поверхностей зубьев,

ь осевая игра подшипников,

ь дополнительные требования (если таковые необходимы).

Например, для сборочного чертежа редуктора может быть рекомендован следующий перечень технических требований:

ь Боковой зазор зубчатой передачи не менее … мм;

ь Пятно контакта зубчатой передачи

по высоте … %;

по длине … %

ь Осевая игра подшипников позиция № _____ обеспечивается за счет толщины детали - позиция № ____ от ___ до ___ мм;

ь Испытание редуктора по ГОСТ 16162 - 93.

Допуски на зубчатые и червячные передачи установлены следующими стандартами:

ГОСТ 1643 - 81 "Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски". Стандарты распространяются на эвольвентные цилиндрические зубчатые колеса и зубчатые передачи внешнего и внутреннего зацепления с прямозубыми, косозубыми и шевронными зубчатыми колесами. Диаметр зубчатых колес до 6300 мм, ширина зубчатого венца или полушеврона до 1250 мм, модуль от 1 до 55 мм. Стандартом установлено 12 степеней точности, которые обозначаются в порядке убывания точности цифрами 1, 2, 3 ... 12.

Степени точности 1 и 2 предусмотрены для будущего развития и для них допуски не даны.

ГОСТ 1758 - 81 "Передачи зубчатые конические и гипоидные. Допуски". Стандарт распространяется на конические зубчатые передачи внешнего зацепления с прямыми, тангенциальными и криволинейными зубьями со средним делительным диаметром зубчатых колес до 4000 мм, средним нормальным модулем от 1 до 56 мм с прямолинейным профилем исходного контура и углом его профиля 20°. Установлено 12 степеней точности зубчатых колес и передач, обозначаемых в порядке убывания точности цифрами 1, 2, 3, 4 ... 12. Для степеней точности 1, 2, 3 допуски и предельные отклонения не даны, т. к. эти степени предусмотрены для будущего развития.

ГОСТ 3675 - 81 "Передачи червячные цилиндрические. Допуски" устанавливает 12 степеней точности червяков, червячных колес, червячных передач, которые обозначаются цифрами в порядке убывания точности 1,2,3 ... 12.

Назначение степени точности производится на основе конкретных условий работы передачи и предъявляемых к ней требований. Обычно степень точности выбирается по окружной скорости колеса (таблица 12.1).

Стандарты устанавливают для каждой степени точности нормы кинематической точности, нормы плавности работы и нормы контакта зубьев.

Первый пункт технических требований характеризует боковой зазор между нерабочими профилями зубьев зубчатой передачи. Он необходим для компенсации температурных расширений зубчатых колес и корпуса, размещения слоя смазки, компенсации неточности изготовления и монтажа колес. Этими факторами определяется минимальная величина бокового зазора (гарантированный боковой зазор). Величина максимального бокового зазора является замыкающим звеном размерной цепи, в которой составляющие звенья - смещения исходных контуров шестерни и колеса и межосевое расстояние - ограничены допусками. Поэтому величину максимального бокового зазора ГОСТ 1643 - 81 не устанавливает.

Для цилиндрических зубчатых эвольвентных колес ГОСТ 1643 - 81 устанавливает шесть видов сопряжений зубчатых колес в передаче A, B, C, D, E, H, которые определяют величину гарантированного бокового зазора между нерабочими эвольвентными поверхностями зубьев и восемь видов допуска на боковой зазор x, y, z, a, b, c, d, h.

Таблица 12.1 -Рекомендации по выбору степеней точности цилиндрических зубчатых передач [22]

Степень точности	Условия работы и применение зубчатых колес	Окружная скорость, м/с
		прямозубые	косозубые
6 (высокоточная передача)	Плавная работа на высоких скоростях; в делительных механизмах и отсчетных устройствах.	Св. 10 до 15	Св. 15 до 30
7 (точная)	Повышенные скорости и умеренные мощности; колеса подач в металлорежущих станках, колеса скоростных редукторов, в авиа- и автостроении.	Св. 6 до 10	Св. 10 до 25
8 (средней точности)	Средние скорости, небольшие перегрузки; для общего машиностроения, передач станков и нормальных редукторов, грузоподъемных устройств.	Св. 2 до 6	Св. 4 до 10
9 (пониженной точности)	Низкие скорости; для открытых или малонагруженных передач, выполненных по конструктивным соображениям большими, чем следует из расчета.	До 2	до 4

Видам сопряжений соответствуют виды допуска на боковой зазор и класс отклонений межосевого расстояния.

Допускается изменение соответствия между видом сопряжения, видом допуска бокового зазора и классом отклонения межосевого расстояния.

Точность изготовления зубчатых колес задается степенью точности (одной или тремя цифрами) и видом сопряжения по нормам бокового зазора (одной или двумя буквами).

Например, 8 - 7 - 6 - В ГОСТ 1643 - 81 передача со степенью 8 по нормам кинематической точности, со степенью 7 по нормам плавности работы, со степенью 6 по нормам контакта, с видом сопряжения колес по нормам бокового зазора "В" и соответствием с видом допуска на боковой зазор и классом отклонений межосевого расстояния.

Если по всем трем нормам степени точности одинаковые, то они указываются только один раз. Например, 8 - Ах ГОСТ 1643-81 передача со степенью 8 по всем трем нормам, с видом сопряжения "А" по нормам бокового зазора и видом допуска на боковой зазор "х".

Последующий пункт технических требований характеризует контакт зубьев в передаче. Полнота контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев оказывает большое влияние на равномерность распределения контактных напряжений и слоя смазки, что сказывается на долговечности зубчатой передачи. Пункт, касающийся осевой игры подшипника качения определяет его ресурс. Без наличия осевого зазора между телами и дорожками качения их нормальная работа в большинстве случаев невозможна. Последний пункт технических требований определяет условия испытаний редуктора.

12.2 Определение величин технических требований

12.2.1 Определение величин боковых зазоров в зацеплении

При проектировании зубчатой передачи необходимо рассчитать гарантированный боковой зазор (наименьший из возможных в передаче) и выбрать из стандарта такой вид сопряжения, чтобы обеспечивалось условие:

, (12.1)

где - гарантированный боковой зазор по стандарту;

- расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величина необходимого бокового зазора рассчитывается по формуле:

, (12.2)

где - часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации, (мм);

- часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки, (мм).

Например, для цилиндрических зубчатых передач величину можно определить по формуле:

(12.3)

где - межосевое расстояние передачи, мм;

- угол профиля исходного контура ();

, - коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса редуктора соответственно (таблица 5.5);

, - отклонение температуры колес и корпуса от нормальной (20єС).

, , (12.4)

t1, t2 - рабочая температура зубчатых колес и корпуса.

Рабочую температуру колес редуктора рекомендуется принимать в интервале 75 … 85 єС, а рабочую температуру корпуса редуктора 50 … 60 єС.

Величину определяют по эмпирической формуле:

,(мкм) (12.5)

где - нормальный модуль, мм.

Меньшие значения следует принимать для тихоходных зубчатых передач, а бульшие для высокоскоростных передач.

Пример.

Для зубчатой цилиндрической передачи, имеющей стальные колеса и чугунный корпус определить величину наименьшего бокового зазора, предотвращающего заклинивание передачи и обеспечивающего нормальную смазку. Выбрать сопряжение по ГОСТ 1643 - 81. При работе передачи температура колес достигает , а корпуса редуктора . Межосевое расстояние мм, модуль мм,

Решение.

Часть бокового зазора, необходимого для обеспечения температурной компенсации, :



.

По ГОСТ 1643 - 81 (таблица 12.2) ближайшее большее значение , что соответствует виду сопряжения В.

Условие выполняется 140 мкм> 102мкм.

Таблица12.2 - Гарантированный боковой зазор jnmin

Вид сопряжения	Межосевое расстояние а?, мм
	До 80	80 125	125 180	180 250	250 315	315 400	400 500	500 630
Н E D C B A	0 30 46 74 120 190	0 35 54 87 140 220	0 40 63 100 160 250	0 46 72 115 185 290	0 52 81 130 210 320	0 63 89 140 230 360	0 63 97 155 250 400	0 70 110 175 280 440

Для конических зубчатых передач также рассчитывают необходимый боковой зазор и выбирают из стандарта на конические передачи ГОСТ 1758 - 81 вид сопряжения, при котором соблюдается условие

, (12.6)

где - гарантированный боковой зазор по ГОСТ 1758 - 81

- расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величина определяется:

, (12.6)

где - часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации;

- часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки.

Величина находится по формуле [42]:

(12.6)

где Re - конусное расстояние, мм

, - половины углов при вершинах делительных конусов шестерни и колеса соответственно;

, - коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса редуктора соответственно;

,- отклонение температуры колес и корпуса от 20єС.

, ,

б - угол профиля исходного контура (б = 20 0).

Величины б1, б2, t1, t2 выбирают такими же, как для цилиндрических зубчатых передач.

Величину определяют по формуле

, (мкм), (12.7)

где - модуль в нормальном сечении зуба по большому торцу, мм,

Для червячных передач также рассчитывают необходимый боковой зазор и выбирают из стандарта на червячные передачи ГОСТ 3675 - 81 такой вид сопряжения, чтобы обеспечивалось условие

, (12.8)

где - гарантированный боковой зазор по ГОСТ 3675 - 81;

- расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величину вычисляют по формуле:

, (12.9)

где - часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации;

- часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки.

Величину находят по формуле:

(12.10)

где - угол профиля червяка в осевом сечении;

- угол подъема винтовой линии червяка;

, - коэффициенты линейного расширения материала червяка и колеса;

- коэффициент линейного расширения материала корпуса;

- рабочая температура передачи, єС;

- рабочая температура корпуса, єС;

- межосевое расстояние, мм;

, - диаметры червяка и колеса, мм.

Ориентировочно можно принимать:

для передач 6 и 9 степени точности =55 єС, =40 єС,

для передач 7 и 8 степени точности =80 єС, =50 єС.

Величину определяют по формуле

, (мкм) (12.11)

где m - осевой модуль, мм.

Меньшее значение принимают для тихоходных передач, а большее - для быстроходных передач.

12.2.2 Определение полноты контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев

Комплексным показателем, характеризующим полноту контакта сопряженных поверхностей зубьев, является суммарное пятно контакта.

Для цилиндрических зубчатых колес числовые значения суммарного пятна контакта выписывают из ГОСТ 1643 - 81 (таблицы А.51, А.52) в зависимости от степени точности и ширины венца зубчатого колеса или длины контактной линии.

Для конических зубчатых передач числовые значения пятна контакта также выписывают из ГОСТ 1758 - 81 (таблица А.61) в зависимости от степени точности.

Для червячных передач числовые значения пятна контакта выписываются из таблиц ГОСТ 3675 - 81 в зависимости от степени точности.

13 Рекомендации по составлению технических требований и оформлению чертежа зубчатого колеса

13.1 Рекомендации по заполнению таблицы параметров зубчатого колеса

Правила выполнения рабочих чертежей цилиндрических зубчатых колес регламентированы ГОСТ 2.403-75.

На рабочем чертеже зубчатого колеса в правом верхнем углу помещают таблицу параметров (рисунок 13.1), а над основной надписью приводят необходимые технические требования.

Таблица параметров зубчатого колеса состоит из трех основных частей, которые содержат: данные для изготовления, данные для контроля, справочные данные. Части таблицы параметров отделяют друг от друга сплошными основными линиями.

Графы таблицы параметров, соответствующие данным для изготовления, заполняются на основании расчетов, полученных при проектировании детали.

Графы таблицы параметров, соответствующие данным для контроля, заполняют в соответствии с выбранным контрольным комплексом. Контрольные комплексы для цилиндрических зубчатых колес выбираются по рекомендациям ГОСТ 1643 - 81. Один из таких комплексов приведен в таблице параметров (рисунок 13.1).

В графе "длина общей нормали" приводят номинальное значение длины общей нормали в миллиметрах с предельными отклонениями.

Для прямозубых цилиндрических зубчатых колес номинальную длину общей нормали определяют по формуле [29, 32]:

,(мм). (13.1)

где m - модуль, мм;

Z - число зубьев колеса;

б - угол профиля исходного контура, б0;

x - коэффициент смещения исходного контура;

inv б - эвольвентная фунция б;

inv б = tg б0- б0/57,295778;

Znокр - расчетное число зубьев при измерении общей нормали (округленное).

(13.2)

Числовое значение Zn округляют до целого числа по следующему правилу, если дробная часть величины Zn меньше 0,2, то округляют в меньшую сторону, в противном случае в большую.

Рисунок 13.1 - Таблица параметров цилиндрического прямозубого зубчатого колеса

Для прямозубых цилиндрических колес с углом б = 200 и х = 0 уравнение для определения длины общей нормали выглядит:

, мм (13.3)

Вычисление необходимо вести с точностью до тысячных долей миллиметра, а величину р брать до п...