2.4. Понятие о зубчатых колесах со смещением

С уменьшением числа зубьев уменьшается толщина зуба у основания и вершины, а также увеличивается кривизна эвольвентного профиля (рис. 2.12). Такое изменение формы приводит к уменьшению контактной и изгибной прочности зуба. При дальнейшем уменьшении появляется подрезание ножки зуба.

Рис. 2.12. Влияние числа зубьев на форму и прочность зубьев

Для прямозубых передач число зубьев на границе подрезания .

Для того чтобы избежать подрезания зубьев производят смещение инструмента относительно оси заготовки на величину xm,

где x – коэффициент смещения;

m – модуль зубьев.

Смещение инструмента от центра колеса называют положительным, к центру – отрицательным. На рис. 2.13 показано как происходит изменение формы зуба с изменением коэффициента смещения.

П

Рис. 2.13. Изменение формы зуба с изменением коэффициента

смещения.

ри изменении положения инструмента изменяется исполь­зуемый для профиля зуба участок этой эвольвенты. С увеличением коэффициента смещения зуб ста­новится более толстым, более же­стким, более прочным на изгиб. 

Увеличение радиусов кривизны эвольвенты на более высоких участках приводит также к увеличению контактной прочности зубьев.

Применение отрицательного смещения позволяет уменьшить габариты нарезаемых колес.

Смещение зубьев (корригирование) применяют:

– для устранения подрезания зубьев при z < z_min ;

– для повышения прочности зубьев путем увеличения их толщины;

– для увеличения радиуса эвольвенты в точке касания (при этом увеличивается контактная прочность);

– для получения заданного межосевого расстояния.

Коррекция бывает высотной и угловой.

При высотном корригировании шестерню изготавливают с положительным смещением, колесо – с отрицательным. Суммарный коэффициент смещения , где x₁, x₂ – коэффициенты смещения шестерни и колеса. Межосевое расстояние, угол зацепления и другие параметры передачи останутся неизменными за исключением высот головок и ножек зубьев.

При угловой коррекции суммарный коэффициент смещения отличен от нуля, меняется межосевое расстояние и угол зацепления.

Для нарезания колес со смещением используют тот же зуборезный инструмент и те же станки, что и для колес без смещения.

2.5. Точность зубчатых передач

По ГОСТ 1643-81 установлены допуски для цилиндрических зубчатых передач с модулем m ≥ 1 мм. ГОСТ распространяется на ци­линдрические эвольвентные передачи внешнего и внутреннего зацеп­ления с делительным диаметром до 6300 мм, шириной венца не более 1250 мм, модулем от 1 до 56 мм. Установлены 12 степеней точности зубчатых передач, обозначаемых в порядке убывания цифрами от 1 до 12, причем степени 1 и 2 не регламентируются. Для каждой степени точности установлены нормы кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев колес.

Степень точности должна соответствовать окружной скорости в

зацеплении.

Чем выше окружная скорость, тем выше должна быть точность передачи и ее элементов.

В общем машиностроении используют 6, 7, 8, 9 степени точно­сти: 6-я – для передач повышенной точности при линейных скоростях прямозубых колес до 20 м/с и косозубых до 35 м/с; 7-я для передач нормальной точности при скоростях соответствующих колес до 15 и 25 м/с; 8-я – для передач средней точности при скоростях 6 и 10 м/с соответственно, 9-я – для передач пониженной точности при скоростях до 2 и 3,5 м/с соответственно.

В о избежание заклинивания зубьев в зацеплении в следствие их расширения при рабочей температуре, для размещения смазочного ма­териала и обеспечения свободного вращения колес должен быть опре­делен гарантированный боковой зазор (рис. 2.14, где допуск, минимальный и максимальный боковой зазор). Боковой зазор определяется видом сопряжения колес от А до Н: наибольший зазор у сопряжения А, наи­меньший – у Н. У передач с модулем m ≥ 1 установлены виды сопряжений А, В, С, D, Е, Н. Обычно используется сопряжение В, а у реверсив­ных передач С. У мелкомо­дульных передач m < 1 при­меняются виды сопряжений D, E, F,G, H. Чаще использу­ются сопряже­ния Е, а при ре­версе – F.

Т

Рис. 2.14. Боковой зазор

очность обозначают ука­занием степени точности и

вида сопряжения, например:

7–В ГОСТ 1643–81 – зубчатая передача 7-й степени точности и вида В сопряжения зубьев.