7. КОНТРОЛЬ И ИЗМЕРЕНИЕ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ
КОЛЕС
Зубчатые передачи широко распространены в машинах, оборудовании,
приборах. Они служат для передачи вращательного движения, для
преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот.
Для нормирования точности зубчатых колес как
мелкомодульных (с модулем меньше 1 мм), так и с модулем свыше 1 мм
стандартами установлен ряд показателей, зависящих от различия требований
к их точности, различий в технологии изготовления и объеме производства.
Этот ряд показателей учитывает наличие измерительных средств для
контроля зубчатых колес. Нормы и показатели точности цилиндрических
зубчатых передач с модулями от 1 до 56 мм и диаметрами делительных
окружностей до 6300 мм установлены ГОСТ 1643—72. Он распространяется на
цилиндрические зубчатые передачи внешнего и внутреннего зацепления с
прямозубыми и косозубыми зубчатыми колесами, с шириной венца до 1250 мм.
С 1980 г. введен СТ СЭВ 641—77, который не имеет существенных отличий от
ГОСТ 1643—72.
ГОСТ 1643—72 установлены четыре группы норм точности, каждая из которых
определяет эксплуатационные характеристики в отношении кинематической
точности, плавности работы, контакта зубьев колес и бокового зазора
между нерабочими поверхностями зубьев. Первые три группы норм определяют
точность передачи вращения и разделы на 12 степеней точности. Однако
ГОСТ 1643—72 содержит значения допусков и отклонений только для 3—12
степеней. Для наиболее точных (1 и 2) степеней точности допуски пока не
предусмотрены [10].
Приведенное в ГОСТ 1643—72 группирование показателей точности
определяется делением зубчатых колес и передач по их эксплуатационным
показателям. Так, для отсчетных делительных передач наиболее важными
являются показатели кинематической точности, для силовых передач —
показатели контакта, а для скоростных — показатели плавности.
Нормирование комплексов погрешностей зубчатого колеса установлено в
зависимости от степени точности колес, направления зуба и габаритных
размеров колес. По этим показателям проводят контроль изготовленного
зубчатого колеса. Комплекс контролируемых показателей указывают в
чертеже зубчатого колеса, технических требованиях, или в технологической
документации. Чем выше точность зубчатого колеса, тем большей точности
должны отвечать контролируемые показатели, входящие в комплекс. Так,
например, для контроля прямозубых и узких косозубых колес 4—6-й степеней
точности может быть назначен следующий комплекс контролируемых
показателей: по нормам кинематической точности — кинематическая
Погрешность зубчатого колеса; по нормам плавности — отклонение шага
зацепления и погрешность профиля зуба; по нормам контакта — погрешность
направления зуба.
Для того же зубчатого колеса, но 9—11-й степеней точности комплекс
контролируемых показателей будет иным: по нормам кинематической точности
— радиальное биение зубчатого венца; по нормам плавности — отклонение
шага; по нормам контакта — погрешность направления зуба. В данном случае
процесс контроля будет проще и менее трудоемок.
Для создания нормальных условий работы цилиндрической зубчатой передачи
между нерабочими профилями зубьев сопряженных колес создается боковой
зазор, необходимый для размещения и протекания смазки и компенсации
погрешностей изготовления, монтажа и температурных деформаций передачи.
В ГОСТ 1643—72 установлены шесть видов сопряжений зубьев колес в
передаче, отличающиеся друг от друга величиной гарантированного
(минимального) бокового зазора, обеспечение которого в заданных пределах
достигается соответствующим уменьшением толщины зуба зубчатых колес при
изготовлении. Стандарт не связывает величины бокового зазора с точностью
передачи. Боковой зазор контролируют наравне со всеми остальными
показателями точности зубчатых колес.
Рассмотрим методы и средства измерения основных, наиболее часто
назначаемых для контроля показателей точности зубчатых колес. Из каждой
группы норм рассматривается по несколько показателей с таким расчетом,
чтобы охватить ряд контрольных комплексов, предусмотренных в ГОСТ
1643—72 и назначаемых в документации для изготовления и контроля
зубчатого колеса. При этом следует учитывать, что в соответствии с
эксплуатационными требованиями стандартом допускается комбинировать
степени точности для разных показателей норм из разных степеней.