ОСНОВНЫЕ НОРМЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ

ПЕРЕДАЧИ ЗУБЧАТЫЕ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ

ДОПУСКИ

 

ГОСТ 1643-81

(СТ СЭВ 641-77, СТ СЭВ 643-77 и
СТ СЭВ 644-77)

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

МОСКВА - 1981

 

РАЗРАБОТАН Министерством энергетического машиностроения, Министерством высшего и среднего специального образования РСФСР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Л.А. Архангельский, д-р техн. наук, Г.Д. Швецова, канд. техн. наук, Б.А. Тайц, д-р техн. наук

ВНЕСЕН Министерством энергетического машиностроения

Зам. министра В.М. Величко

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 апреля 1981 г. № 2046

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 апреля 1981 г. № 2046 срок введения установлен

с 01.07 1981 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на эвольвентные цилиндрические зубчатые колеса и зубчатые передачи внешнего и внутреннего зацепления с прямозубыми, косозубыми и шевронными зубчатыми колесами с делительным диаметром до 6300 мм, шириной зубчатого венца или полушеврона до 1250 мм, модулем зубьев от 1 до 55 мм, с исходным контуром по ГОСТ 13755-81.

Стандарт полностью соответствует стандарту СЭВ СТ СЭВ 641-77, а в части терминов и обозначений стандартам СТ СЭВ 643-77 и СТ СЭВ 644-77.

1. СТЕПЕНИ ТОЧНОСТИ И ВИДЫ СОПРЯЖЕНИЙ

1.1. Устанавливаются двенадцать степеней точности зубчатых колес и передач, обозначаемых в порядке убывания точности цифрами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12.

Примечание. Для степеней точности 1 и 2 допуски и предельные отклонения не даны. Эти степени предусмотрены для будущего развития.

1.2. Для каждой степени точности зубчатых колес и передач устанавливаются нормы: кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев зубчатых колес в передаче.

1.3. Допускается комбинирование норм кинематической точности, норм плавности работы и норм контакта зубьев зубчатых колес и передач разных степеней точности.

1.4. При комбинировании норм разных степеней точности нормы плавности работы зубчатых колес и передач могут быть не более чем на две степени точнее или на одну степень грубее норм кинематической точности; нормы контакта зубьев могут назначаться по любым степеням, более точным, чем нормы плавности работы зубчатых колес и передач, а также на одну степень грубее норм плавности.

1.5. Устанавливаются шесть видов сопряжений зубчатых колес в передаче А, В, С, D, Е, Н и восемь видов допуска Т_jn на боковой зазор х, у, z, a, b, с, d, h.

Обозначения даны в порядке убывания величины бокового зазора и допуска на него (см. чертеж).

Виды сопряжений и гарантированные боковые зазоры

Примечание. Сопряжение вида В обеспечивает минимальную величину бокового зазора, при котором исключается возможность заклинивания стальной или чугунной передачи от нагрева при разности температур зубчатых колес и корпуса в 25 °С.

Виды сопряжений зубчатых колес в передаче в зависимости от степени точности по нормам плавности работы указаны в табл. 1.

Таблица 1

1.6. Видам сопряжений Н и Е соответствует вид допуска на боковой зазор h, а видам сопряжений D, С, В и А - виды допуска d, с, b и а соответственно.

Соответствие между видом сопряжения зубчатых колес в передаче и видом допуска на боковой зазор допускается изменять; при этом также могут быть использованы виды допусков х, у, z.

1.7. Устанавливаются шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемых в порядке убывания точности римскими цифрами от I до VI.

Гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении обеспечивается при соблюдении предусмотренных классов отклонений межосевого расстояния (для сопряжений Н и Е - II класса, а для сопряжений D, С, В и А - классов III, IV, V и VI соответственно).

Допускается изменять соответствие между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния.

1.8. Точность изготовления зубчатых колес и передач задается степенью точности, а требования к боковому зазору - видом сопряжения по нормам бокового зазора.

Пример условного обозначения точности цилиндрической передачи со степенью точности 7 по всем трем нормам, с видом сопряжения зубчатых колес С и соответствием между видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор, а также между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния;

7-С ГОСТ 1643-81

1.9. При комбинировании норм разных степеней точности и изменении соответствия между видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор, но при сохранении соответствия между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния, точность зубчатых колес и передач обозначается последовательным написанием трех цифр и двух букв.

Первая цифра обозначает степень по нормам кинематической точности, вторая - степень по нормам плавности работы, третья - по нормам контакта зубьев, первая из букв - вид сопряжения, а вторая - вид допуска на боковой зазор.

Цифры между собой и от слитно пишущихся букв разделяются тире.

Пример условного обозначения точности цилиндрической передачи со степенью 8 по нормам кинематической точности, со степенью 7 по нормам плавности, со степенью 6 по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения В, видом допуска на боковой зазор а и соответствием между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния:

8-7-6-Ва ГОСТ 1643-81

Примечание. В случаях, когда на одну из норм не задается степень точности, взамен соответствующей цифры указывается буква N.

1.10. При выборе более грубого класса отклонений межосевого расстояния, чем предусмотрено для данного вида сопряжения, в условном обозначении точности цилиндрической передачи указывается принятый класс и рассчитанный по формуле уменьшенный гарантированный боковой зазор:

где j_nmin и f_a - табличные значения гарантированного бокового зазора и предельного отклонения межосевого расстояния для данного вида сопряжения (см. табл. 13);

j'_nmin - рассчитанный гарантированный боковой зазор;

f'_a - отклонение межосевого расстояния для более грубого класса.

Пример условного обозначения точности цилиндрической передачи со степенью точности 7 по всем нормам, с видом сопряжения зубчатых колес С, видом допуска на боковой зазор а и классом отклонений межосевого расстояния V (при межосевом расстоянии передачи а_w = 450 мм, j¢_nmin = 128 мкм):

7-Ca/V-128 ГОСТ 1643-81

Примечание. При принятии более точного класса отклонений межосевого расстояния наименьший боковой зазор в передаче будет больше бокового зазора, указанного в табл. 13. Его величина, рассчитанная по той же формуле, может не указываться в условном обозначении точности передач.

1.11. Термины и обозначения, используемые в настоящем стандарте, соответствуют стандартам СЭВ СТ СЭВ 643-77 и СТ СЭВ 644-77 и приведены в справочном приложении 1.

2. НОРМЫ ТОЧНОСТИ

2.1. Показатели кинематической точности устанавливаются по табл. 2.

2.1.1. Если кинематическая точность зубчатых колес относительно рабочей оси (см. п. 2.9) соответствует требованиям настоящего стандарта и требование селективной сборки не выдвигается, кинематическую точность зубчатых передач допускается не контролировать.

2.1.2. При соответствии кинематической точности окончательно собранной передачи требованиям настоящего стандарта контроль кинематической точности зубчатых колес не является необходимым.

Таблица 2

Показатели кинематической точности

^* Только при делительных диаметрах зубчатых колес свыше 1600 мм.

2.2. Показатели плавности работы зубьев устанавливаются по табл. 3 для степеней точности 3 - 8 в зависимости от граничных значений номинального коэффициента осевого перекрытия e_b и степени точности по нормам контакта (табл. 4), для степеней точности 9 - 12 - независимо от e_b.

2.2.1. Если точность зубчатых колес по нормам плавности соответствует требованиям настоящего стандарта, плавность работы передач допускается не контролировать.

Таблица 3

Показатели плавности работы

^* Допускается применять до 1 января 1985 г.

2.2.2. При соответствии плавности работы передачи требованиям настоящего стандарта контроль плавности работы зубчатых колес не является необходимым.

2.2.3. Показатель точности f_zzr применяется при контроле с измерительным зубчатым колесом.

2.2.4. Взамен отклонения шага f_Ptr в качестве показателя плавности работы зубчатого колеса может применяться разность шагов f_vPtr (см. примечание 2 к табл. 8).

2.3. Показатели контакта зубьев устанавливаются в зависимости от граничных значений номинального коэффициента осевого перекрытия e_b (см. табл. 4) по табл. 5.

Таблица 4

Граничные значения e_b

Таблица 5

Показатели контакта зубьев

^* Для степеней точности 9 - 12 при любом e_b.

^** Для степени точности 9 пря любом e_b.

^*** Комплекс только для передач с нерегулируемым расположением осей.

2.3.1. Если точность зубчатых колес по нормам контакта и действительные значения f_xr и f_yr соответствуют требованиям настоящего стандарта, пятно контакта в зубчатой передаче допускается не контролировать.

2.3.2. При соответствии суммарного или мгновенного пятна контакта требованиям настоящего стандарта контроль по другим показателям, определяющим контакт зубьев в передаче, не является необходимым.

2.3.3. Допускается оценивать точность зубчатого колеса по суммарному или мгновенному пятну контакта его зубьев с зубьями измерительного зубчатого колеса.

2.4. Допуски и предельные отклонения по нормам кинематической точности, нормам плавности работы и нормам контакта зубьев для различных степеней точности зубчатых колес и передач устанавливаются по табл. 6 - 12.

Примечание. Зависимости допусков и предельных отклонений от геометрических параметров зубчатых колес и их взаимосвязь, принятые в настоящем стандарте, приведены в справочных приложениях 2 и 3.

2.5. Нормы кинематической точности, кроме F_r, F_vW, F²_i, нормы плавности работы, кроме f²_i, и нормы контакта зубьев в передаче, кроме f_x и f_n, в зависимости от условий работы зубчатых колес по правым и левым профилям допускается назначать из разных степеней точности. Для нерабочих боковых поверхностей зубьев или поверхностей, используемых ограниченное время при пониженных нагрузках, допускается снижение точности, но не более чем на две степени.

2.6. В тех случаях, когда производится корректировка параметров зацепления с целью улучшения эксплуатационных характеристик передачи под нагрузкой, предельные отклонения и допуски, регламентируемые настоящим стандартом, могут устанавливаться относительно скорректированных значений параметров.

Способ определения пятна контакта, относительные размеры пятна контакта сопряженных поверхностей зубьев и место его расположения на этих поверхностях могут назначаться конструктором передачи.

В этих случаях нормы на суммарное пятно контакта допускается устанавливать независимо от указанных в табл. 12.

2.7. Комплексы показателей точности в соответствии с пп. 2.1 - 2.3 и показатели, обеспечивающие гарантированный боковой зазор (п. 3.2), устанавливаются изготовителем.

Таблица 6

Нормы кинематической точности (показатели F¢_ir, F_rr, F_vWr, F_сr, F²_ir)

Примечания:

1. Принятые обозначения:

F¢_i - допуск на кинематическую погрешность зубчатого колеса;

F_r - допуск на радиальное биение зубчатого венца;

F_c - допуск на погрешность обката;

F²_i - допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса;

F_vW - допуск на колебание длины общей нормали.

2. Для определения F¢_i принимают F_P по табл. 7 и f_f по табл. 8.

Допускается нормировать кинематическую погрешность на k шагах - F¢_ik, величина которой определяется по формуле

F¢_ik = F_Pk + f_f,

F_pk - принимается по табл. 7.

3. Допуск на кинематическую погрешность передачи F¢_i0 равен сумме допусков на кинематическую погрешность ее зубчатых колес. Для передач, составленных из зубчатых колес, имеющих кратные между собой числа зубьев при отношении этих чисел не более трех (1, 2, 3), допуск на наибольшую кинематическую погрешность передачи, при ее селективной сборке, может быть сокращен на 25 % или более, исходя из расчета.

4. Для шевронных зубчатых колес наибольшая алгебраическая разность значений накопленных погрешностей шага (т.е. взятых со своим знаком) на одноименных боковых поверхностях зубьев двух полушевронов, в любом общем для них осевом сечении, не должна превышать допуска на накопленную погрешность шага по зубчатому колесу F_p.

5. При комбинировании норм кинематической точности и плавности работы из разных степеней точности допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса определяют по формуле

|F²_i|_k0mb = |F²_i - f²_i|_F + |f²_i|_f.

где допуски, входящие в первое слагаемое (с индексом F), принимаются по степени для норм кинематической точности, а допуск, входящий во второе слагаемое (с индексом f), принимается по степени для норм плавности работы.

6. Допускается, чтобы одна из величин, входящих в комплекс показателей кинематической точности, превосходила предельное значение, если суммарное влияние обеих величин не превышает F¢_i.

Таблица 7

Нормы кинематической точности (показатели F_Pkr и F_Рr)

Примечания:

1. Принятые обозначения:

F_Pk - допуск на накопленную погрешность k шагов,

F_Р - допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса.

2. При отсутствии специальных требований допуск на F_Pk назначается для длины дуги делительной окружности, соответствующей ¹/₆ части числа зубьев зубчатого колеса (или дуги, соответствующей ближайшему большему целому числу зубьев).

Таблица 8

Нормы плавности работы (показатели f¢_ir, f_Ptr, f_Рbr, f_fr, f²_ir)

Примечания:

1. Принятые обозначения:

f¢_i - допуск на местную кинематическую погрешность зубчатого колеса;

±f_Pb - предельные отклонения шага зацепления;

±f_Pt - предельные отклонения шага;

f_f - допуск на погрешность профиля зуба;

f²_i - допуск на колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе.

2. При установлении допуска на разность любых шагов f_vPt в пределах зубчатого колеса взамен предельных отклонений шага его значение не должно превышать 1,6[f_Pt].

3. Допуск на местную кинематическую погрешность передачи F'_i0 принимается равным 1,25f¢_i колеса передачи.

4. Допуск на колебание измерительного Межосевого расстояния на одном зубе f²_i допускается изменять на величину Df²_i, определяемую по формуле, приведенной в справочном приложении 4.

Таблица 9

Нормы плавности работы (показатель f_zz0r)

Примечания:

1. Принятое обозначение:

f_zz0 - допуск на циклическую погрешность зубцовой частоты в передаче.

2. При контроле передачи частота k принимается равной z - числу зубьев колеса передачи.

3. При контроле с измерительным зубчатым колесом частота k принимается равной z - числу зубьев контролируемого зубчатого колеса.

f_zz - допуск на циклическую погрешность зубцовой частоты зубчатого колеса устанавливается равным 0,6f_zz0, принимаемого по табл. 9.

4. Допуск на циклическую погрешность частоты k = 2z, 3z и 4z за оборот колеса передачи устанавливается равным соответственно 0,5; 0,4 и 0,35 f_zz0, где f_zz0 величина допуска циклической погрешности частоты z, принимаемого по табл. 9.

5. Для передач с эффективным коэффициентом осевого перекрытия e_be 0,45 допуск на циклическую погрешность зубцовой частоты в передаче принимается:

при e_be св. 0,45 до 0,58  равным 0,6 f_zz0;

       e_be св. 0,58 до 0,67  равным 0,4 f_zz0;

              св. 0,67                равным 0,3 f_zz0,

где f_zz0 - принимается по табл. 9.

Соотношение между эффективным e_be и номинальным e_b коэффициентами осевого перекрытия, зависящее от степени точности передачи по нормам контакта, определяется по нижеследующим зависимостям:

степени точности 3 и 4  e_be = 0,85 e_b;

степень точности 5         e_be = 0,72 e_b;

       »             »         6        e_be = 0,58 e_b;

       »             »         7        e_be = 0,46 e_b;

       »             »         8        e_be = 0,36 e_b.

Таблица 10

Нормы плавности работы (показатели f_zkr или f_zk0r)

Примечания:

1. Принятые обозначения:

f_zk - допуск на циклическую погрешность зубчатого колеса;

f_zk0 - допуск на циклическую погрешность передачи.

2. При контроле зубчатой передачи частота k принимается по колесу передачи. При контроле с измерительным зубчатым колесом частота k принимается по контролируемому зубчатому колесу.

3. Нормы на циклические погрешности, частота которых k равна или менее передаточного числа и, не устанавливаются.

Таблица 11

Нормы контакта зубьев (показатели F_Pxnr, F_kr, F_br, f_xr, f_yr)

Примечания:

1. Принятые обозначения:

±F_Pxn - продольные отклонения осевых шагов по нормали;

F_k - допуск на суммарную погрешность контактной линии;

F_b - допуск на направление зуба;

f_х - допуск параллельности осей;

f_y - допуск на перекос осей.

2. F_k определяется в зависимости от длины контактной линии. Для зубчатых колес с номинальным коэффициентом осевого перекрытия e_b до 0,8 допуск на суммарную погрешность контактной линии F_k принимается:

при   e_b от   0    до  0,2                           F_k = F_b;

  »     e_b св.  0,2   »   0,4                           F_k = 1,3F_b;

  »     e_b »     0,4   »   0,6                           F_k = 1,5F_b;

  »     e_b »     0,6   »   0,8                           F_k = 1,7F_b.

Если вычисленные значения F_k превышают значения F_k, установленные в табл. 11, то они принимаются по указанной таблице. Значения F_b принимаются по табл. 11.

3. F_Рхn, F_b, f_х, f_y определяются в зависимости от ширины зубчатого венца (полушеврона).

4. При использовании отклонения шага зацепления f_Pbr в качестве показателя контакта зубьев предельные отклонения выбираются по табл. 8 в соответствии со степенью точности, принятой по нормам контакта.

Таблица 12

Нормы контакта зубьев в передаче (суммарное пятно контакта)

Примечания:

1. Для передачи 7 - 11 степеней точности с числом зубьев колеса не равным и не кратным числу зубьев шестерни, допускается уменьшение относительных размеров мгновенного пятна контакта зубьев. Предельные относительные размеры мгновенного пятна контакта зубьев в этом случае не должны быть менее 75 % соответствующих предельных относительных размеров суммарного пятна контакта.

2. Если не указаны специальные требования по нагрузке (торможению) зубчатой передачи, пятно контакта устанавливают при легком торможении, обеспечивающем непрерывное контактирование зубьев обоих зубчатых колес.

3. При контроле с измерительным зубчатым колесом относительные размеры суммарного пятна контакта должны быть соответственно увеличены по сравнению с указанными в табл. 12.

Каждый установленный комплекс показателей, используемый при приемке зубчатых колес и передач, является равноправным с другими. При сравнительной (например расчетной) оценке влияния точности передач на их эксплуатационные качества предпочтительными являются функциональные показатели: F¢_i0r, f_zz0r, f_zk0r и суммарное пятно контакта.

2.8. Непосредственный контроль зубчатых колес и передач по всем показателям установленного комплекса не является обязательным, если изготовитель существующей у него системой контроля точности производства гарантирует выполнение соответствующих требований настоящего стандарта.

2.9. Точностные требования установлены настоящим стандартом для зубчатых колес, находящихся на рабочих осях.

На чертеже требования к точности зубчатого колеса допускается устанавливать относительно другой оси (например оси отверстия под вал), которая может не совпадать с рабочей осью.

Погрешности, вносимые при использовании в качестве измерительной базы поверхностей, имеющих неточности формы и расположения относительно рабочей оси, должны быть учтены при установлении точности передачи или компенсированы введением уменьшенного производственного допуска.

2.10. В тех случаях, когда взаимозаменяемость не является обязательной, допускается принимать за номинальные следующие элементы одного из зубчатых колес:

1) среднее значение действительного осевого шага или среднее значение действительного угла наклона линии зуба;

2) среднее значение действительного шага зацепления;

3) действительное дополнительное смещение исходного контура (или действительное уменьшение средней длины общей нормали, или действительное уменьшение толщины зуба).

При этом дополнительное смещение исходного контура (или уменьшение средней длины общей нормали, или уменьшение толщины зуба) второго зубчатого колеса определяется наименьшим действительным дополнительным смещением исходного контура (наименьшим действительным уменьшением средней длины общей нормали или наименьшим уменьшением толщины зуба) на первом зубчатом колесе и выбранным видом сопряжения (бокового зазора в передаче).

3. НОРМЫ БОКОВОГО ЗАЗОРА

3.1. Величины гарантированного бокового зазора j_nmin для различных видов сопряжений устанавливаются по табл. 13 независимо от степеней точности зубчатых колес и передач и их комбинирования.

3.2. Показателями, обеспечивающими гарантированный боковой зазор, являются: для зубчатых колес - E_Hs или E_Wms, или E_Ws, или Е_сs, или Е_a¢¢s; для передач с нерегулируемым расположением осей - f_аr, а для передач с регулируемым расположением - j_nmin.

3.3. Наименьшее дополнительное смещение исходного контура E_Hs устанавливается по табл. 14 (или наименьшее отклонение средней длины общей нормали E_Wms - по табл. 16 и 17, или наименьшее отклонение длины общей нормали E_Ws - по табл. 16, или наименьшее отклонение толщины зуба Е_cs - по табл. 20, или верхнее предельное отклонение измерительного межосевого расстояния Е_a¢¢s - по табл. 22) в зависимости от вида сопряжения и степени точности по нормам плавности работы.

3.4. Допуск на смещение исходного контура Т_H устанавливается по табл. 15 (или допуск на среднюю длину общей нормали Т_Wm - по табл. 18, или допуск на длину общей нормали T_W - по табл. 19, или допуск на толщину зуба Т_с - по табл. 21, или нижнее предельное отклонение измерительного межосевого расстояния Е_a¢¢l - по табл. 22) в зависимости от вида сопряжения или вида допуска на боковой зазор, если он указан в условном обозначении передачи (см. п. 19).