Сборка зубчатых передач

Категория:
Слесарно-инструментальные работы


Сборка зубчатых передач

Сборка зубчатых передач заключается в осуществлении типовых соединений — шпоночных, шлицевых, штифтовых, разъемных подвижных и неподвижных, резьбовых и др. Последовательность сборки каждого узла определяется его конструкцией. Выполняют сборку рассмотренными ранее методами, способами и приемами, используя соответствующий инструмент, оборудование и приспособления.

Сборка передач включает в себя предварительный контроль и подготовку деталей передачи; собственно сборку; проверку; регулировку и обкатку.

Последовательность и приемы выполнения соединений определяются конструкцией изделия. Например, если корпус зубчатой передачи имеет разъем по осям валов, то валы в корпус устанавливают в сборе с колесами и подшипниками. Затем устанавливают верхнюю часть корпуса и закрепляют ее. В заключение собирают крышки подшипников. В том случае, если такого разъема нет, сборка усложняется. На валу сначала собирают один из подшипников, свободный конец вала вставляют в корпус через расточку, в которой монтируется собранный на валу подшипник. И уже через окно в корпусе собирают зубчатые колеса, детали их крепления, второй подшипник на валу. Потом вал устанавливают подшипниками в соответствующие расточки корпуса и ставят на место крышки подшипников.

После сборки передачу контролируют и регулируют радиальное биение зубчатого колеса, площадь контакта зубьев зацепляющихся зубчатых колес и боковой зазор в зацеплении. Для проверки пятна контакта один из элементов зубчатого зацепления (обычно меньшее колесо или червяк) смазывают тонким слоем краски и медленно проворачивают его на несколько оборотов. Смещение пятна контакта говорит об уменьшенном или увеличенном межосевом расстоянии, перекосе осей. В зависимости от степени точности зубчатого колеса и его типа пятно контакта должно быть не менее 30—75% по высоте зуба и 30—95% по длине зуба. Большие площади контакта соответствуют более точным зубчатым колесам.

Рис. 1. Определение дефектов зацепления цилиндрических колес по пятну контакта: а — схема зацепления, б — нормальное межосевое расстояние, в — уменьшенное межосевое расстояние, г — увеличенное межосевое расстояние, д — перекос осей

Боковой зазор в цилиндрических и конических передачах определяют щупом или прокатыванием между зубьями свинцовой проволочки, диаметр которой в полтора раза больше допускаемого зазора. Гарантированный боковой зазор в червячной передаче определяют по углу поворота червяка при закрепленном червячном колесе.

Собранные передачи проверяют на плавность хода и уровень шума. При наличии дефектов осуществляют регулировку передачи, а при невозможности устранения дефектов заменяют соответствующие детали.

Сборка редуктора цилиндрического одноступенчатого с косо-зубыми колесами. Базовой деталью сборочной единицы редуктора является его корпус, который для сборки выверяют в горизонтальной плоскости с точностью до 0,1 мм на длине 1000 мм с помощью контрольной линейки и уровня, уложенных на поверхность разъема. Как правило, редукторы имеют плоскость разъема по оси валов, что обеспечивает хорошие условия сборки.

В корпус редуктора 6 первым устанавливают собранный ведомый вал с колесом и двумя роликоподшипниками и набором регулировочных колец, устанавливаемых между торцом наружного кольца подшипника и закладными крышками. Выходные концы валов уплотняют манжетами.

Подобным образом собирают вал-шестерню с коническими роликоподшипниками и регулировочными кольцами закладной крышкой; уплотняют манжетой и закрывают крышкой. Плоскости разъема корпуса и крышки при сборке покрывают пастой «герметика» для обеспечения плотности; затем ставят болты и конический штифт.

Для осмотра зубьев зацепления и залива масла при сборке в крышке имеется смотровое окно, закрываемое крышкой. Для залива масла при эксплуатации имеется отверстие, закрываемое пробкой. Для циркуляционной смазки установлено сопло (при смазке колес погружением сопло отсутствует). Масло сливается через отверстие в нижней части корпуса, закрываемое пробкой. Для контроля уровня масла служит контрольная пробка.

Приработка зубчатых передач. Приработку передач делают для исправления неправильного пятна касания, т. е. для увеличения площади контакта по длине и высоте зубьев до размеров, требуемых техническими условиями, для уменьшения шероховатости рабочих поверхностей зубьев, уменьшения шума и увеличения долговечности зубчатых передач. В процессе приработки поверхности зубьев подвергаются взаимному шлифованию абразивными пастами, помещаемыми между зубьями.

Для приработки применяют абразивные пасты и пасты ГОИ. Зернистость пасты выбирают в зависимости от степени точности, твердости поверхности зуба и модуля зубчатого зацепления. Для приработки зубья колеса покрывают тонким сплошным слоем абразивной пасты и с помощью электродвигателя, соединенного с ведущим валом редуктора, дают пробную приработку с частотой вращения 20 — 30 об/мин в интервале 5—10 мин. Удалив с нескольких зубьев пасту, проверяют состояние их рабочих поверхностей. Отсутствие задиров и других дефектов, а также появление следов контакта свидетельствует о нормальном протекании процесса. В дальнейшем приработку ведут с постепенным повышением тормозного момента на выходном валу редуктора.

Рис. 1. Редуктор цилиндрический одноступенчатый с косо-зубыми колесами

Процесс приработки через каждые 30 мин прерывают, чтобы осмотреть состояние поверхностей зубьев, определить величину пятна касания и заменить отработанную пасту новой.

После удаления абразивной пасты зубчатые передачи обкатывают в течение 1,5 — 2 ч, подавая на зубья масло индустриальное, что позволяет полностью удалить зерна абразива и получить гладкую блестящую поверхность зубьев, характеризующую окончательную площадь пятна контакта. Если зубчатая пара имеет кратное число зубьев, то один зуб шестерни и два соседних с ним зуба колеса с торцов маркируют (например, буквой О), чтобы в процессе монтажа приработанные зубья совпали. Для зубчатых пар с некратным числом зубьев маркировку не делают, так как каждый зуб колеса прирабатывается ко всем зубьям шестерни.

Сборка конических зубчатых передач. Конические передачи применяются для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются под углом (рис. 2, а), как правило, равным 90°.

Рис. 2. Схема конической зубчатой передачи (а), проверка перпендикулярности осей колес (б), проверка совмещения осей (в)

Основные размеры конического зубчатого колеса обычно рассматриваются во внешнем сечении, где зуб имеет наибольшие размеры на поверхности дополнительного конуса (внешний делительный диаметр de = mzl, диаметр вершин зубьев d = т (z + 2aS5), где 6 — угол делительного конуса — угол между осью конического колеса и образующей его делительного конуса, рис. 2, а). Они могут рассматриваться и в любом другом сечении (среднем, внутреннем и др.).

Требования, предъявляемые к коническим зубчатым передачам, как и приемы их сборки и установки на валу, такие же, как и цилиндрических зубчатых колес.

Пригонку колес целесообразно вести так, чтобы зубья соприкасались рабочей поверхностью ближе к тонким концам, так как тонкая сторона быстрее прирабатывается и при нагру-жении вследствие деформации тонкого конца зубьев достигается их прилегание на всей длине.

Перед установкой зубчатых колес проверяют межосевой угол и смещение осей. Перпендикулярность осей проверяют цилиндрической оправкой и оправкой, имеющей два выступа, плоскости которых перпендикулярны оси. Щупом замеряют зазор между выступами. Совмещение осей проверяют оправками, аналогичными оправкам со срезанными до половины концами (рис. 2, в). При совмещении оправок щупом замеряют зазор С между ними.

Напрессованные колеса проверяют на биение венца, монтируют передачу и добиваются совпадения воображаемых вершин конусов. Предварительную установку делают по торцам колес. Зацепление регулируют смещением зубчатых колес в осевом направлении, пока не получатся одинаковые боковой С„ и радиальный зазоры по всей окружности. Смещать можно или одно колесо, или оба. Найденное правильное положение колес фиксируют набором прокладок или регулировочными кольцами, закладываемыми между торцом колеса и уступом вала. При наличии радиально-упорных подшипников с регулировочными прокладками зацепление регулируют смещением вала вместе с колесом. Чтобы не нарушить при этом зазоров в подшипниках, для смещения колес из-под одного подшипника прокладки вынимают и перекладывают их к противоположному подшипнику.

Правильность зацепления проверяют на краску. На зубья одного колеса наносят краску и прокатывают колеса до получения отпечатка. При расположении отпечатка не по центру зуба зацепление регулируют.

Если зубчатое колесо, сидящее на оси II – II, сдвинуть влево — в направлении вершины начального конуса, то зазоры в зацеплении уменьшатся. Если боковой зазор нельзя измерить щупом из-за затрудненного подхода к передаче, то пользуются тонкими свинцовыми пластинками, толщина которых в 1,5 раза превышает величину требуемого зазора. Для этого отмечают мелом три зуба, равномерно расположенных по окружности и вставляют между ними свинцовые пластинки. Затем вращают один из валов. Сжимаясь между зубьями, пластинки расплющиваются. Измерив микрометром толщину каждой пластинки и вычислив среднее арифметическое трех измерений, получают значение бокового зазора.

Регулировка зацепления на краску по характеру пятна контакта состоит в следующем. Зубья одного колеса смазывают тонким слоем краски и оба колеса провертывают на 2 — 3 оборота. На зубьях колеса, не смазанного краской, получается отпечаток, по которому судят о зацеплении. Величина пятна зависит от класса точности передачи и должна составлять 40 — 60% длины зуба и 20-25% высоты рабочей части.

Если следы краски расположены плотно на одной стороне зуба на узком конце, а на другой стороне — на широком конце, то это свидетельствует о перекосе зубчатых колес. Эти погрешности должны быть исправлены путем дополнительных пригоночных операций. Передачу разбирают и проверяют, правильно ли установлены зубчатые колеса на валах и положение осей в корпусе.

Рис. 3. Проверка и регулировка зазора сдвигом колес вдоль осей I-I и 11-11

Рис. 4. Расположение пятен контакта при проверке на краску: а — правильное зацепление, б — недостаточный зазор, в, г — неправильный межосевой угол

Требуемое пятно контакта в конических передачах получают приработкой с абразивными пастами, как и для цилиндрических передач.

Сборка червячных передач. Червячные передачи применяют для передачи вращения между двумя валами, перекрещивающимися под углом 90°, и для получения большого передаточного числа. Обычно передача осуществляется от червяка к колесу. Червячная передача состоит из червяка 1 — винта с модульной трапецеидальной резьбой (угол профиля 40е) и червячного колеса.

Передаточное число червячной передачи — отношение числа зубьев колеса z2 к числу заходов червяка zu т. е. и — z2/zv

Для червячных передач ГОСТ 2144 — 66 предусматривает передаточные числа от 8 до 80. Червячные передачи имеют сравнительно невысокий к. п. д.

Червяки могут быть однозаходными и многозаходными и выполняться заодно с валом либо насадными, изготовляемыми отдельно и крепящимися на валу с помощью шпонок.

Расстояние между соседними витками червяка — шаг Р (рис. 80, б). Делительный диаметр червяка d = qm, где q — коэффициент диаметра червяка (q = 7,1 – 2,5).

Червячное колесо имеет вогнутые зубья спиральной формы. В осевом сечении у него те же элементы и геометрические зависимости, как и у цилиндрического зубчатого колеса. Червяк изготовляется из сталей 40, 45, 40Х, 40ХН с последующей закалкой (лучше токами высокой частоты) или цементируемых сталей 15Х, 20Х, 20ХНЗА, 20ХФ и др. Витки червяков шлифуются.

Червячные колеса для повышения к. п. д. передачи выполняются из бронзы Бр.ОФЮ-1, Бр.ОНФ, Бр.АЖ9-4. Колеса тихоходных передач изготовляют из чугуна. Для экономии дорогих бронз из них изготовляют только венец. Его напрессовывают на чугунную или стальную ступицу и крепят винтами или болтами.

Рис. 5. Червячная передача: а — общий вид, б — элементы передачи, в — червяк вогнутой формы

Помимо червячных передач, у которых червяк имеет прямолинейную образующую делительного цилиндра (архимедовы червяки), имеются передачи с эвольвентными червяками (у них профиль витков эвольвентный), а также глобоидные передачи с червяками вогнутой формы.

К червячным передачам предъявляются следующие технические требования:
1. Профиль и шаг резьбы червячного колеса и червяка должны соответствовать друг другу.
2. Червяк должен соприкасаться с каждым зубом червячного колеса на протяжении не менее 2/3 длины дуги зуба червячного колеса.
3. Радиальное и торцовое биение червячного колеса не должно выходить за пределы норм, установленных для соответствующих степеней точности.
4. Межосевые расстояния должны соответствовать расчетной величине, обеспечивая необходимый зазор, установленный для соответствующего класса передач.
5. Оси скрещивающихся валов должны располагаться под углом 90° друг к другу и совпадать с соответствующими осями гнезд в корпусах.
6. Собранные передачи испытываются на холостом ходу (или под нагрузкой).
7. Величина мертвого хода червяка (угол поворота червяка при неподвижном закреплении колеса) должна быть не выше установленных норм для соответствующего класса передач; при проверке на легкость проворачивания червяка добиваются, чтобы крутящий момент находился в пределах, допустимых техническими требованиями.
8. Во время испытания собранной передачи под нагрузкой проверяют плавность хода и нагрев подшипниковых опор, который должен быть не выше 323 – 333 К (50-60°С).
9. При проверке передачи должны работать плавно и бесшумно.

Сборку червячной передачи начинают с проверки межосевых расстояний корпуса редуктора. Способ контроля межосевых расстояний показан на рис. 6, а. В корпус устанавливают контрольные оправки. На.одну из них устанавливают шаблон с тремя выступами. По величине зазора между выступом шаблона и оправкой определяют отклонение межосевого расстояния.

Способы контроля перекоса осей (угол скрещивания) показаны на рис. 81,6.
1. Проверяют оправками и шаблоном, как и межосевое расстояние. Замеряют зазор между выступами шаблона и берут разность показаний. Величина перекоса по ширине колеса получится умножением полученной разности на отношение размеров ширины колеса к расстояйию между выступами.
2. На вал червячного колеса или оправку надевают рычаг с индикатором. Подводя штифт индикатора попеременно к левому и правому концам вала червяка или оправки, по разности отклонения судят о перекосе осей.

Рис. 6. Способы контроля отверстий в корпусе червячной передачи: а — межосевого расстояния, б — перекоса осей (угол скрещивания)

На выступающих концах червяка и колеса крепят рычаги, касающиеся индикаторов, замечают положение стрелки индикатора (следовательно, и червяка) в начальном положении, а затем червяк слегка повертывают до начала отклонения рычага, при этом значение угла ср (в угловых секундах) равно показанию индикатора (разность между конечным и начальным значениями), умноженному на L: 3600 (L — расстояние от оси червяка до шарика индикатора).


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум