tema 14.1.angrenaje si roti dintate

22
TOLERANŢELE ŞI AJUSTAJELE ROŢILOR ŞI ANGRENAJELOR CU ROŢI DINŢATE 13.3.1. PARAMETRI GEOMETRICI PRINCIPALI AI ROŢILOR DINŢATE ŞI AI ANGRENAJELOR CU ROŢI DINŢATE CILINDRICE Fig. 13.2. Profilul de referinţă al roţilor dinţate în evolventă

Upload: lena-braga

Post on 28-Dec-2015

188 views

Category:

Documents


19 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

TOLERANŢELE ŞI AJUSTAJELE ROŢILOR ŞI ANGRENAJELOR CU ROŢI DINŢATE

13.3.1. PARAMETRI GEOMETRICI PRINCIPALI AI

ROŢILOR DINŢATE ŞI AI ANGRENAJELOR CU ROŢI DINŢATE CILINDRICE

Fig. 13.2. Profilul de referinţă al roţilor dinţate în evolventă

Page 2: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Pasul de rostogolire (circular) P reprezintă distanţa dintre profilele de acelaşi sens ale dinţilor vecini, măsurată pe arcul de cerc cu raza arbitrară r. Lungimea cercului, numărul de dinţi şi pasul sunt legate funcţional prin relaţia:

2πr = zP, din care rezultă că:

mzzPdr =⋅==π

2 .

Raportul πP se numeşte modulul (m) angrenării cercului cu

raza r. Pentru roata dinţată, se stabileşte o singură valoare a modulului m, care corespunde unui cerc cu diametrul concret d, numit cerc de divizare.

Page 3: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Fig. 13.3. Parametrii principali ai roţii dinţate

Page 4: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Fig. 13.6. Parametrii principali ai unui angrenaj în evolventă

Page 5: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Jocul lateral (jocul dintre flancuri) jn − jocul dintre dinţii roţilor angrenate, care asigură rotirea unei roţi faţă de a doua roată fixată. Jocul lateral se determină în secţiunea perpendiculară pe direcţia dinţilor, în planul tangent la cilindrul de bază. Pentru asigurarea funcţionării normale a angrenajului cu roţi dinţate, se prevede un joc lateral garantat jn min.

13.3.2. SISTEMUL DE TOLERANŢE ŞI AJUSTAJE PENTRU

ROŢI DINŢATE ŞI ANGRENAJE CILINDRICE

Standardul (GOST 1643-81) prevede 12 trepte de precizie, notate cu cifrele 1, 2, 3 … 12 scrise în ordinea descrescândă a preciziei. Pentru treptele 1 şi 2 nu au fost reglementate abaterile limită şi toleranţe.

Cele mai răspândite sunt roţile dinţate din treptele de precizie 6, 7, 8, utilizate, de exemplu, la maşini - unelte pentru prelucrarea metalelor, la cutiile de viteze pentru automobile şi tractoare, la reductoare precise etc.

Page 6: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Pentru fiecare treaptă de precizie, standardul prevede următoarele criterii de precizie:

− criteriul de precizie cinematică; − criteriul de funcţionare lină; − criteriul de contact al dinţilor; − criteriul jocului dintre flancuri.

13.3.2.1. Precizia cinematică Într-un angrenaj cu roţi dinţate, rotirea roţii conducătoare

(fig. 13.7, a) cu unghiul ϕ1, duce la rotirea roţii conduse cu unghiul ϕ2, a căruia valoare poate fi calculată cu relaţia:

2

112 z

zϕϕ =

în care ϕ2 este unghiul nominal de rotire a roţii conduse; ϕ1 − unghiul de rotire a roţii conducătoare; z1, z2 − numărul de dinţi al roţilor conducătoare şi respectiv conduse. Însă, din cauza abaterilor

Page 7: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

parametrilor roţilor dinţate, unghiul efectiv de rotire a roţii conduse ϕ2ef, în cele mai multe cazuri, nu coincide cu unghiul nominal ϕ2 (poate să coincidă numai într-un caz întâmplător).

a b

Fig.13.7. Abaterea cinematică

Abaterea cinematică a unui angrenaj cu roţi dinţate se determină cu diferenţa dintre unghiul efectiv şi cel nominal de rotire a roţii conduse. Aca = (ϕ2ef − ϕ2)⋅r, în care r este raza cercului de divizare a roţii conduse.

Page 8: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Abaterea cinematică maximă, care poate sa apara într-un angrenaj cu roţi dinţate, se notează prin F′ior şi se determină ca diferenţa algebrică maximă a valorilor abaterii cinematice, măsurate în decursul unui ciclu comlet de modificare a poziţiei roţilor dinţate, calculat cu unghiul:

xz1

2 2πϕ = ,

în care x este cel mai mare divizor comun al numerelor de dinţi z1 şi z2. De exemplu, pentru z1 = 30 şi z2 = 60, cel mai mare

divizor comun x=30 şi πππϕ 2303022 1

2 ===xz

, iar pentru cazul

când z1 = 30 şi z2 = 45, x=15 şi πππϕ 4153022 1

2 ===xz

.

Abaterea cinematică maximă a roţilor dinţate se determină ca diferenţa algebrică maximă a valorilor abaterilor cinematice ale roţilor dinţate, măsurate în decursul unei rotaţii complete (ϕ2 = 2π) a

Page 9: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

roţii dinţate montate pe axul de lucru şi fiind condusă de o roată dinţată etalon. Roata etalon este, de regulă, o roată dinţată de precizie înaltă, care se foloseşte la măsurarea parametrilor roţilor dinţate.

Fig. 13.8. Jocul lateral între

flancurile dinţilor Fig. 13.9. Abaterea cumulată de pas

Aşadar, într-un angrenaj cu roţi dinţate, toleranţa abaterii cinematice se calculează cu relaţia:

Page 10: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

F′io = F′i1 + F′i2.La rândul său, toleranţa abaterii cinematice a unei roţi

dinţate F′i include două toleranţe componente şi anume: F′i = Fp + ff ,

în care Fp este toleranţa care limitează abaterea cumulată de pas Fpr ; ff − toleranţa care limitează abaterea profilului dintelui ffr .

Fig. 13.10. Abaterea cumulată de pas

Pentru un număr k de paşi unghiulari întregi, abaterea cumulată pe k paşi Fpkr se calculează cu relaţia:

Page 11: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

rkz

F efpkr ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

πϕ 2,

în care ϕef este unghiul efectiv de rotire a roţii, care corespunde numărului k de paşi unghiulari întregi;

kzπ2

− unghiul nominal de rotire a roţii cu numărul k de

paşi unghiulari întregi; Pentru toate numerele k de paşi unghiulari, abaterea

cumulată de pas a roţii dinţate se notează prin Fpr şi este limitată de toleranţa Fp. Eroarea cumulată de pas constituie aproximativ 80% din eroarea cinematică totală a roţii.

Page 12: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

13.3.2.2. Funcţionarea lină Parametrii (indicii) principali care caracterizează

funcţionarea lină a angrenajelor sunt: fzkor − abaterea ciclică a angrenajului; fzkr − abaterea ciclică a roţii dinţate; fpbr − abaterea pasului de angrenare (de bază); fptr − abaterea pasului frontal (unghiular); ffr − abaterea profilului dintelui; f′ir − abaterea cinematică locală a roţii dinţate. Analizând graficele abaterilor cinematice ale angrenajului şi

roţii dinţate, se poate constata că, abaterea cinematică, în ambele cazuri, are caracter ondulatoriu.

Caracterul ondulatoriu al curbei se datoreşte unui număr de parametri a căror abateri se repetă de mai multe ori în decursul unei rotaţii complete.

Page 13: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Fig. 13.17. Componentele armonice ale

abaterii cinematice a angrenajului Fig. 13.18. Componentele armonice ale

abaterii cinematice a roţilor dinţate

Page 14: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

13.3.2.3. Contactul dintre dinţi Pentru un angrenaj cu roţi dinţate, una din cerinţele principale este contactul dintre suprafeţele dinţilor. În calitate de indice complex, care caracterizează contactul suprafeţelor dinţilor într-un angrenaj cu roţi dinţate, se consideră pata de contact. În cazul acesta, se controlează pata de vopsea care rămâne pe suprafaţa dintelui unei roţi, după o rotire şi o frânare uşoară. De regulă, pata de contact se apreciază atât pe lungimea dintelui, cât şi pe înălţimea acestuia. Pe lungimea dintelui, pata de contact se exprimă în procente (%) şi se determină cu raportul:

%100⋅−b

ca,

în care “a” este distanţa dintre punctele extreme ale petei, pe lungimea dintelui (fig. 13.22);

Page 15: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Fig. 13.22. Pata de contact

c sunt întreruperile de vopsea, care depăşesc valoarea unui modul, mm;

b − lungimea totală a dintelui. Pe înălţimea dintelui, pata de contact se exprimă, de asemenea, în procente şi se determină cu raportul:

Page 16: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

%100⋅u

m

hh

,

în care hm este înălţimea medie a petei de contact pe toată lungimea dintelui; hu − înălţimea flancului utilizabil al dintelui. Metoda de control a contactului între dinţi prin pata de contact nu este total obiectivă, deoarece valorile mărimilor a, c, hm se stabilesc cu aproximaţie.

Standardele (GOST 1643-81, STAS 6273-81) prevăd abateri

limită pentru distanţa dintre axe (abaterea superioară +fa şi abaterea inferioară −fa) şi şase trepte (clase) de precizie pentru distanţa dintre axe, notate prin I, II, III, IV, V şi VI.

Page 17: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

13.3.2.4. Jocul lateral dintre flancuri

În angrenajele roţilor, jocul minim lateral este garantat de şase tipuri de ajustaje notate prin literele A, B, C, D, E şi H (GOST 1643 - 81, STAS 6273 - 81). În figura 13.25 sunt prezentate poziţiile câmpurilor de toleranţă pentru cele şase tipuri de ajustaje faţă de linia zero. Pentru angrenaje cu roţi dinţate cu modulul m < 1 tipurile de ajustaje şi toleranţe corespund standardului (GOST 9178-81).

Page 18: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Fig. 13.25. Schema câmpurilor de toleranţă pentru tipurile de ajustaje

Valorile minime ale jocului lateral, în funcţie de tipul ajustajului, sunt date în tabelul 13.1.

Page 19: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Tabelul 13.1 Valorile minime ale jocului lateral

Tipul ajustajului Jocul minim A B C D E H Jn min IT11 IT10 IT9 IT8 IT7 0

Valoarea maximă a jocului lateral este limitată de opt tipuri de toleranţe, notate în ordine descrescândă cu literele x, y, z, a, b, c, d şi h.

13.3.3. Notarea convenţională a preciziei angrenajelor şi a roţilor dinţate

Exemplu : 8−7−6 Ba GOST 1643-81 (STAS 6273-81), în care prima cifră (8) reprezintă treapta de precizie pentru criteriul de precizie cinematică; cifra a doua (7) reprezintă treapta de precizie pentru criteriul de funcţionare lină; cifra a treia (6) reprezintă treapta de precizie pentru criteriul de contact dintre dinţi; litera mare (B)

Page 20: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

indică tipul ajustajului, iar litera mică (a) tipul toleranţei jocului lateral (dintre flancuri). În cazul în care precizia celor trei criterii, specificate mai sus, corespunde aceleiaşi trepte de precizie, cifra cu care se notează această treaptă se scrie o singură dată, de exemplu:

7−Ca GOST 1643-81 (STAS 6273-81).

Dacă angrenajelor cu roţi dinţate nu li se impun cerinţe speciale, atunci tipurilor de ajustaje E le corespunde toleranţa jocului lateral h, iar tipurilor de ajustaje A, B, C, D − toleranţele a, b, c, d, respectiv. Notarea, în acest caz, se face fără indicarea literei corespunzătoare toleranţei jocului lateral; de exemplu: roata dinţată cu toleranţa d pentru jocul lateral şi cu treapta de precizie 8 pentru cele trei criterii de precizie se notează:

8 − D GOST 1643-81 (STAS 6273-81),

Page 21: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

13.3.4. Indicarea pe desene a preciziei roţilor dinţate şi a angrenajelor cilindrice

O parte din dimensiunile limită, abaterile limită şi toleranţe se indică pe desenul propriu-zis al roţilor dinţate, iar altele se indică într-un tabel, amplasat, de preferinţă, în colţul din dreapta sus al desenului. Pe desenul propriu-zis (fig. 13.28), conform standardelor (GOST 2.403-75, STAS 5018/1-82), se indică următoarele abateri limită şi toleranţe (fig. 13.28):

Page 22: Tema 14.1.Angrenaje Si Roti Dintate

Fig. 13.28. Indicarea abaterilor limită şi toleranţelor pe desenul propriu-zis al roţilor

dinţate

ES

EI e s

ei

ES

EI

es

ei