Сборка цилиндрических зубчатых передач

Технология сборки зубчатых передач предусматривает выполнение следующих основных работ: о сборка зубчатых колес (если они по конструкции не цельные);

О установка зубчатого колеса на валу;

О установка валов с зубчатыми колесами в корпусе;

О регулирование зацепления зубчатых колес.

К зубчатым передачам предъявляют такие основные требования, как плавность, бесшумность и износостойкость. Эти требования выполняются, если (рис. 15.2): оси валов 2 и 3, на которых установлены зубчатые колеса 1 п 4, параллельны, а межцентровое расстояние А имеет строго определенное значение; между зубьями сцепляющихся колес имеются зазоры;

зубья ведущего колеса передают силы зубьям ведомого, соприкасаясь по площадке, называемой пятном контакта.

Рис. 15.2. Цилиндрическая зубчатая передача в сборе

Применяют цельные и составные зубчатые колеса.

Цельные зубчатые колеса (см. рис. 15.1) выполняют из одной отливки, поковки или одного куска металла, пластмассы.

Составные зубчатые колеса (рис. 15.3) изготовляют, чтобы сэкономить легированную сталь в тяжело нагруженных быстроходных передачах при больших диаметрах зубчатых колес колеса. В таких случаях из более ценного высококачественного материала изготовляют только зубчатый венец 7 и 5, а малона- груженный диск со ступицей 2— из менее дорогой стали или чугуна.

Сборку таких колес осуществляют следующим образом:

О напрессовывают венец 1 на диске ступицы 2 (рис. 15.3, а). Чтобы облегчить процесс напрессовки и избежать перекосов, зубчатый венец в ряде случаев подвергают нагреву до 120— 150 °С в масляной ванне или токами высокой частоты; о в местах сочленения венца 1 со ступицей 2 (рис. 15.3, а) сверлят отверстия под стопоры 3, нарезают в них резьбу и завинчивают стопоры. Часто вместо стопоров венец крепят болтами или заклепками, для чего, напрессовав венец, сверлят сквозные отверстия, устанавливают в них болты 4 или заклепки и расклепывают их головки.

Если составные зубчатые колеса повышенной точности в ряде случаев собирают в механическом цехе, то на диск ступицы устанавливают предварительно обработанный венец, а затем уже в сборе нарезают зубья и окончательно обрабатывают узел.

Рис. 15.3. Составные зубчатые колеса: а — крепление венца на ступице; б — крепление венца на фланце;

1, 5— зубчатые венцы; 2 — ступица; 3 — стопор; 4 — болт; 6 - фланец вала

В конструкциях машин также широко используют крепление зубчатых колес на фланцах валов болтами (рис. 15.3, б). Зубчатое колесо 5 предварительно (не полностью закручивая) крепят на фланце <5вала тремя временными болтами, диаметр которых меньше, чем у требуемых нормальных болтов. Затем узел устанавливают на призмы и окончательно (полностью закручивая) крепят зубчатое колесо этими временными болтами так, чтобы радиальное биение, определяемое по индикатору, не превышало допустимого. Если в таком положении оставшиеся свободными отверстия фланца вала 6 и зубчатого колеса не совпадают, их совместно развертывают и затем вставляют в них нормальные болты. Когда эти болты закреплены, временные болты снимают. Освободившиеся отверстия также развертывают и в них устанавливают остальные нормальные болты. Окончательно затягивают болты динамометрическим ключом.

Контроль сборки цилиндрической зубчатой передачи. Правильное зацепление цилиндрических зубчатых колес достигается, если расстояние между осями их валов равно полусумме диаметров начальных окружностей зацепляющихся зубчатых колес с учетом допуска (для колес средней точности с межцентровым расстоянием 300—500 мм допуск ±0,16 мм).

Рис. 15.4. Контроль расположения отверстий в корпусе редуктора (а) и проверка на биение зубчатых колес (б):

1, 3, 8— калибры; 2— штихмас; 4, 6, 9, 10— индикаторы; 5— штангенциркуль; 7— винты; 11 — проверяемое зубчатое колесо; D, D — диаметры оправок; /j, /2 — расстояния между оправками; А — межосевое расстояние

Расстояние между осями подшипников (рис. 15.4, а) контролируют калибрами, устанавливаемыми в корпусе, определяя его: 1) между калибрами 1 и 3; 2) по их наружной поверхности.

В первом случае пользуются микрометрическим штихмасом 2 и к полученному размеру прибавляют полусумму диаметров калибров. Во втором случае применяют штангенциркуль 5и из полученного размера вычитают полусумму диаметров калибров.

Измеряют расстояния между осями отверстий с обеих сторон корпуса, в котором будет смонтирована передача, и по их разности определяют, насколько оси параллельны между собой.

Расстояние от основания корпуса до оси отверстия измеряют с помощью индикатора 4, который настраивают с помощью концевых мер длины с учетом диаметров калибров.

Проверка на биение в центрах (рис. 15.4, б) собранного узла осуществляется следующим образом. Вал устанавливают на призмы и винтами 7 регулируют положение седел призм. По индикатору 6 вал выставляют параллельно поверочной плите. Между зубьями зубчатого колеса 11 помещают цилиндрический калибр 8, на который устанавливают ножку индикатора 9. Поворачивая вал и перекладывая калибр через два-три зуба, записывают показания индикатора и находят наименьшее и наибольшее значения. Разница между ними характеризует радиальное биение. Для передач средней точности допускается радиальное биение 0,02—0,05 мм на 100 мм диаметра колеса. Торцовое биение, контролируемое индикатором 10, не должно превышать 0,08 мм на 100 мм диаметра колеса.

Проверка зазоров в зацеплении зубьев производится щупом или индикатором (рис. 15.5, а).

Рис. 15.5. Схема проверки бокового зазора в зацеплении: а — с помощью индикатора; б, в — на краске

При использовании индикатора на валу одного из зубчатых колес крепят поводок 7, конец которого упирается в ножку индикатора 2, установленного на корпусе узла. Другое зубчатое колесо удерживают от вращения. Поводок 1 вместе с валом и колесом слегка поворачивают то в одну сторону, то в другую. Очевидно, это возможно лишь на ширину зазора Сп в зубьях. Зазор вычисляют по показанию С шкалы индикатора, приведенному к радиусу R начальной окружности колеса:

Наименьший боковой зазор Сп указывают в технических условиях на сборку узла. Так, для передач средней точности при межцентровом расстоянии 320—500 мм Сп не менее 0,26 мм. При сборке зубчатых передач с колесами модуля (отношение диаметра делительной окружности к количеству зубьев) более 6 мм Сп выдерживают в пределах 0,4—0,5 мм. Ширину зазора можно определить, прокатывая между зубьями 3—4 отрезка свинцовой проволоки, устанавливаемые по длине зуба. По толщине сплющенных проволочек, измеряемой микрометром, судят о зазоре в зацеплении.

Проверка на краску — простой способ оценки качества зацепления зубчатых колес. Зубья меньшего колеса покрывают тонким слоем лазури и прокручивают передачу на один оборот. На боковых поверхностях зубьев парного колеса появляются отпечатки краски, которые сравнивают с отпечатками, приведенными в технических условиях на сборку. Обычно для передач средней точности пятна краски должны покрыть на парном колесе среднюю часть боковой поверхности зубьев: не менее 50—60 % высоты и не менее 70—90 % длины (рис. 15.5, б). При наличии перекоса осей валов пятна краски на поверхности зубьев окажутся сбоку (рис. 15.5, в).

Авторы: Фокин С.В., Шпортько О.Н.