При контроле другим приспособлением признаком перпендикулярности осей будет плотное прилегание лапки калибра 1 (рис. 15.4, б) в точках А и Б к поверхности калибра 2.
Приемы установки и закрепления конических зубчатых колес на валах те же, что и в цилиндрических передачах.
Конические колеса, как и цилиндрические, работают нормально, если имеется боковой зазор Сn между сцепляющимися зубьями. Зазор указывают на чертеже или в карте сборки. Он зависит от размеров колес и точности передачи. Гарантированные (выдерживаемые при сборке) боковые зазоры в зацеплении конических колес передач средней точности примерно 0,08–0,20 мм.
Если доступ к передаче свободен, зазор проверяют щупом, вводя его между зубьями с наружной или внутренней стороны.
В передачах с колесами модуля свыше 10 мм боковой зазор также контролируют свинцовыми пластинками. Сжимаясь между зубьями, пластинки расплющиваются. Измерив микрометром толщину каждой пластинки и вычислив среднее арифметическое трех измерений, получают значения бокового зазора. В точных передачах зазор контролируют индикатором. Его устанавливают на стойке около одного из колес так, чтобы ножка индикатора упиралась в боковую поверхность зуба. Покачивая это колесо в обе стороны (второе колесо закреплено), по отклонению стрелки индикатора находят величину зазора. Боковой зазор в конических передачах можно при сборке изменять. Если, например, колесо сдвигать вдоль оси I–I (рис. 15.4, а) в направлении вершины начального конуса, зазоры в зацеплении уменьшатся, так как каждый зуб одного колеса входит между двумя зубьями другого как клин; наоборот, при раздвижении колеса боковые зазоры увеличатся. В этом и заключается принцип регулирования зацепления конических зубчатых колес.
В ряде случаев регулирование зацепления зубчатых колес осуществляют с помощью прокладок. Под упорные плоскости В и Г промежуточных втулок (рис. 15.4, а), в которые упираются зубчатые колеса, подкладывают набор стальных или латунных прокладок. Такие прокладки подаются на сборку толщиной 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 мм. Требуемые прокладки из этого набора сборщик устанавливает в узел.
Для удобства регулирования зацепления прокладки делают обычно в виде полуколец.
В некоторых конструкциях конических передач зацепление регулируют не прокладками, а специальными винтами.
Установив требуемый зазор в зацеплении колес, проверяют его на краску. Для этого на два зуба каждого колеса наносят тонкий слой краски. Положение закрашиваемых зубьев выбирают так, чтобы между ними было как можно большее число чистых зубьев. После этого колеса проворачивают в направлении их рабочего движения и по отпечаткам краски (пятну контакта) судят о зацеплении. Пятно должно располагаться на боковой поверхности зуба, не доходя до его краев, ближе к тонкому концу по длине и высоте, примерно равной 60–70 % соответствующих размеров зуба. Для сравнения правильное пятно контакта приводят в сборочном чертеже узла или в технологической карте.
От правильности зацепления цилиндрических и конических зубчатых колес, характеризуемой прежде всего величиной зазора и формой пятна контакта, зависит бесшумность работы передачи. Поэтому на многих заводах собранные точные зубчатые передачи обкатывают на специальных стендах с приводом от электродвигателя и тормозом для создания нагрузок.
О качестве сборки судят и по температуре масла в корпусах передач. Если масло не перегревается, значит, трение в сопряжениях нормальное, они собраны правильно, и износ деталей не превышает допустимого. Кроме того быстроходные зубчатые передачи контролируют на шумность посредством особых звукорегистрирующих приборов — шумомеров. По интенсивности шума, возникающего вследствие ударов зубьев друг о друга и вибраций деталей передачи, судят о качестве ее сборки.
15.4. Сборка червячных передач
Червячные передачи применяются в тех случаях, когда необходимо передать вращение между двумя валами, перекрещивающимися под углом 90°, и требуется получить большое передаточное число.
Основными деталями червячной передачи являются червяк 1 (рис. 15.5, а), червячное колесо 2 и вал 3. Червячное колесо имеет вогнутые зубья, которые сцепляются с винтовыми зубьями или витками червяка. В обычной червячной передаче червяк имеет цилиндрическую форму. В тяжело нагруженных передачах червяку придается вогнутая форма. Такая червячная передача называется глобоидной.Рис. 15.5. Червячные передачи:
а — общий вид червячной пары; б — схема передачиЧервячные колеса изготовляют цельными и составными. Венцы составных червячных колес отливают из чугуна (для тихоходных передач) и фосфористой бронзы (для быстроходных передач). Червяк-винт имеет специальную, обычно трапецеидальную резьбу. При небольших диаметрах червяка его резьбу нарезают на валу, а при больших диаметрах — на втулке, которую насаживают на вал. Червяки закрепляют на ведущем валу, а червячные колеса — на ведомом.
Червячные передачи в современном машиностроении имеют широкое распространение. Наибольшее применение червячные передачи нашли в металлорежущих станках, автомобилях, тракторах и т. д. Большое достоинство червячных передач заключается также в плавности и бесшумности их работы.
Недостатком червячных передач является низкий коэффициент полезного действия.
Сборка червячных передач начинается со сборки червячного колеса. Венец напрессовывают на ступицу под прессом в холодном или предварительно нагретом (до 120–150 °C) состоянии. Затем засверливают отверстия, нарезают резьбу под стопоры и ввертывают стопоры с последующим их раскерниванием. После этого червячное зубчатое колесо проверяют на биение. Установка червячных зубчатых колес на валах и проверка их производятся так же, как и при сборке обычных цилиндрических зубчатых колес.
Существенным при сборке червячных передач является обеспечение правильного зацепления червяка с зубьями колеса. Для этого необходимо, чтобы угол скрещивания осей червяка и зубчатого колеса и межцентровое расстояние А (рис. 15.5, б) соответствовали чертежу, средняя плоскость совпадала с осью червяка, а боковой зазор в зацеплении соответствовал техническим требованиям. Перед установкой червяка и колеса часто необходимо проверить положение осей отверстий в корпусе.
Если червяк и вал колеса монтируют в подшипниках скольжения, вначале устанавливают вкладыши или втулки этих подшипников, а затем проверяют положение осей.
Одно из приспособлений для контроля угла скрещивания осей червяка и червячного колеса состоит из контрольного валика 1 (рис. 15.6, а), устанавливаемого вместо вала червяка, контрольного валика 4, помещаемого вместо вала колеса, и рычага 2 с индикатором 3. Рычаг нужно установить так, чтобы ножка индикатора касалась в точках n и m контрольного валика 1.
Если угол скрещивания осей равен 90°, то показания индикатора в точках n и m должны быть одинаковыми.Рис. 15.6. Способ контроля положения осей червяка и червячного колеса:
а — общий вид контрольного приспособления; б — схема определения расстояния между осями червяка и колеса; Н — расстояние между контрольными валиками; n и m — контрольные точкиМежосевое расстояние можно измерять, используя эти же контрольные валики и штихмас 5 (рис, 15.6, б). В этом случае:
Допустимый перекос осей устанавливают на размер b (см. рис. 15.5, а) ширины колеса в пределах 0,02–0,03 мм (для передач средней степени точности и модулей 6–10 мм). Исходя из этих данных вычисляют допустимую разность показаний индикатора в точках n и m, которые заносят в технологическую карту сборки и карту контроля.
Допустимые отклонения расстояния А указывают на сборочном чертеже передачи. Для А = 300–600 мм и средней степени точности этот допуск составляет ±0,05–0,08 мм.
Чтобы червячная передача работала правильно, средняя плоскость колеса, как уже отмечалось, должна совпадать с осью червяка. В собранной передаче это контролируют на краску. С этой целью тонкий слой краски наносят на винтовую поверхность червяка и вводят его в зацепление с колесом. При последующем медленном вращении червяка на зубьях колеса остаются отпечатки. Если передача собрана правильно, краска должна покрывать зуб колеса не менее чем на 50–60 % по длине и высоте. Ненормальные отпечатки получаются, когда червяк смещен относительно оси червяка вправо или влево. В таких случаях колесо сдвигают в соответствующую сторону и надежно закрепляют.
Большое значение для нормальной работы червячной передачи имеет зазор Сn в зацеплении червяка с колесом. Величину этого зазора выдерживают в зависимости от точности и размеров передачи. Величину бокового зазора указывают в технических условиях на сборку. Для передач средней точности с А = 320–600 мм зазор должен быть 0,13–0,26 мм.
Когда передача собрана, зазор в зацеплении измеряют контрольным приспособлением. Результат измерения сводится к установлению размера пути (мерного хода) червяка при неподвижном колесе. Собранную червячную передачу проверяют на легкость вращения. При любом положении червячного колеса крутящий момент, необходимый для вращения червяка, должен быть одинаковым.Контрольные вопросы
1. Как классифицируются зубчатые передачи?
2. Из каких основных работ состоит технология сборки зубчатых передач?
3. Что собой представляют составные зубчатые колеса и их сборка?
4. Как осуществляют контроль сборки передач с зубчатыми колесами?
5. Для чего применяют конические зубчатые передачи?
6. Что необходимо выполнить для обеспечения правильной сборки конической передачи?
7. С помощью чего и как осуществляют регулировку зацепления зубчатых колес конических передач?
8. Где применяют червячные передачи? Каковы их достоинства и недостатки?
9. Расскажите о сборке червячных передач.
10. Как контролируют угол скрещивания осей червяка и червячного колеса?Глава 16 Технология сборки механизмов преобразования движения
16.1. Сборка передач ходовой винт-гайка скольжения и качения