Выверка зубчатых передач

Зубчатые передачи собирают и испытывают обычно на заводе-изготовителе. Редукторы малой и средней мощности отправляют с заводаизготовителя запломбированными. Мощные редукторы, а также открытые передачи с крупными шестернями поступают для монтажа в разобранном виде.

Все механически обработанные зубчатые передачи разделяют на 12 степеней точности. Для оборудования молочной промышленности наиболее часто применяют цилиндрические передачи 6—11-й степени точности, конические 6—11-й и червячные 5—9-й степени точности (чем меньше номер степени, тем выше точность зубчатого колеса, определяемая по нормам кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев).

При сборке зубчатых передач необходимо проверить радиальное и торцевое биение зубчатых колес, межцентровое расстояние, боковой зазор и степень прилегания рабочих поверхностей зубьев.

Радиальное и торцевое биение цилиндрических зубчатых передач проверяют на специальных призмах перед установкой или в центрах после насадки на вал. Биение контролируют рейсмусом или индикатором (рис. 7.8). Для этого между зубьями колеса помещают цилиндрический калибр диаметром 1,68 т (где т — модуль), на который устанавливают ножку индикатора и фиксируют положение его стрелки. Перекладывая калибр через 2—3 зуба и поворачивая вал, определяют разницу в показаниях индикатора для всего зубчатого колеса. Эта разница является величиной радиального биения по начальной окружности зубчатого колеса. Торцевое биение проверяют индикатором.

Рис. 7.8. Проверка на биение зубчатого колеса, установленного на валу:

1 — колесо; 2, 4 — индикаторы; 3 — цилиндрический калибр Боковые зазоры в зацеплении цилиндрических зубчатых колес контролируют щупом или индикатором (рис. 7.9). Для этого на валу одного из зубчатых колес крепят поводок, конец которого упирается в ножку индикатора, установленного на корпус узла. Другое колесо закрепляют неподвижно фиксатором. Поводок вместе с валом и колесом поворачивают в одну сторону, затем в другую (это можно сделать лишь на величину бокового зазора). Разницу в показаниях индикатора при первом и втором положении зубчатого колеса пересчитывают на величину бокового зазора по формуле.

где с" — величина бокового зазора, м; С — разница в показаниях индикатора при первом и втором положениях зубчатого колеса, м; R — радиус начальной окружности, м; L — длина поводка, м.

Рис. 7.9. Измерение бокового зазора зацепления:

1 — поводок; 2 — индикатор; 3 — фиксатор В технических условиях фиксируют наименьший боковой зазор.

При сборке зубчатых передач с колесами, у которых модуль выше 6 мм, эти зазоры проверяют прокатыванием между зубьями трехчетырех отрезков свинцовой проволочки, устанавливаемых на длине зуба.

Оттиски проволочек представляют собой полоски переменной толщины. Меньшая толщина с_ь соответствует части бокового зазора с рабочей стороны зуба, а большая с₂ — с нерабочей. Сумма этих величин составляет боковой зазор, т. е. с_п = с_: + с₂.

Заканчивают проверку зубчатого зацепления осмотром отпечатков краски в местах контакта. Для этого зубья ведущей шестерни покрывают тонким слоем сажи или синьки, разведенной на олифе, и проворачивают зубчатую передачу несколько раз.

На зубьях ведомого колеса появляются следы касания (отпечатки), по которым судят о качестве зацепления. Если отпечатки находятся в верхней части зуба, то межцентровое расстояние больше нормального. При оттиске в нижней части зуба колеса сближены больше, чем это необходимо. В правильно собранной передаче отпечатки располагаются в средней части боковой поверхности зубьев по высоте и длине.

При недостаточном контакте поверхностей зубьев доводку на монтаже производят шабрением, притиркой абразивными порошками и пастами, притиркой с маслом под нагрузкой. Использование напильников категорически запрещается.

Конические передачи в основном собирают во время ремонта. При этом вершины начальных конусов должны совпадать, а оси должны быть взаимно перпендикулярны. Отклонения в зацеплении не должны выходить за пределы допусков. Положение осей конических шестерен выверяют с помощью струн с отвесами, линеек и других универсальных инструментов. Установку конических колес проверяют по совпадениям их образующих в плоскости осей колеса. Допускаемое отклонение 0,1—0,5 мм. При проверке на краску обнаруживают следующие отклонения от нормы: недостаточный зазор — колеса чрезмерно сближены (рис. 7.10, г); межосевой угол меньше (рис. 7.10, е) или больше расчетного (рис. 7.10, 6). Если на зубьях ведущего или ведомого колес следы краски расположены плотно на одной стороне зуба на узком конце, а на другой стороне — на широком, это свидетельствует о перекосе осей зубчатых колес. Во всех случаях отклонения от нормы исправляют дополнительными слесарными операциями. Характерные отпечатки при правильном зацеплении конических колес показаны на рис. 7.10, а.

Рис. 7.10. Контроль качества зацепления конической зубчатой передачи:

I — без нагрузки (при сборке); II — с полной нагрузкой (в работе): а — правильное зацепление; б — межосевой угол больше расчетного; в — межосевой угол меньше расчетного; г — недостаточный зазор При сборке червячной передачи проверяют межосевое расстояние валов червяка и червячного колеса, правильность положения валов, боковой зазор в зацеплении и прилегание рабочих поверхностей зубьев колеса и витков червяка. Установку червячной пары проверяют с помощью специально изготовляемых шаблонов и щупов, отвесов, масштабной линейки и уровня. С вала червяка опускают отвесы и измеряют расстояние от вала до боковой поверхности колеса. При правильном зацеплении эти расстояния должны быть одинаковы. Такую проверку не всегда можно осуществить, так как передача установлена в корпусе редуктора. Поэтому при монтаже проверяют касание на краску (рис. 7.11). Смещение касания в одну или другую сторону указывает на перекос осей. Приближение пятна касания к краю зуба свидетельствует об увеличенном межосевом расстоянии, и наоборот.

Рис. 7.11. Контроль качества зацепления червячной передачи.

Для нормальной работы червячной передачи большое значение имеет величина бокового зазора (рис. 7.12), которая зависит от точности и размеров передачи. В собранных передачах величину зазора определяют по повороту червяка при «мертвом» ходе, т. е. при угловом перемещении червяка и неподвижном колесе. В случае отсутствия этого зазора происходит заклинивание червяка.

Рис. 7.12. Определение величины зазора в червячном зацеплении:

1,3 — рычаги; 2, 4 — индикаторы В малогабаритных точных передачах, где боковой зазор очень мал, свободный поворот червяка определяют индикатором. На выступающих концах червяка и колеса крепят рычаги, касающиеся индикаторов, фиксируют положение стрелки индикатора в начальном положении.

Дефекты зацепления способствуют появлению дополнительных звуков и шумов: стук и щелканье зубьев, временами исчезающие, временами усиливающиеся, могут быть вызваны ошибками шага зубьев или слишком большими зазорами; дребезжащие звуки и скрежет, влекущие за собой вибрацию корпуса передачи, могут быть вызваны малыми боковыми зазорами (плотным зацеплением), наличием острых кромок на головках зубьев колес, перекосом осей колес; шум высокого тона, переходящий с увеличением частоты вращения в резкий вой и постоянный неравномерный стук в зацеплении, происходит при искажении формы рабочих поверхностей зубьев или наличии на них местных дефектов; периодически усиливающийся и ослабевающий шум, систематически повторяющийся при каждом обороте колеса, является следствием эксцентричного расположения зубьев относительно оси вращения или неплотной посадки.

Нормальная работа червячной передачи определяется при испытании ее вхолостую и под нагрузкой. При этом проверяют не только величину и характер пятен касания, но и температуру нагрева передачи, которая не должна превышать для передач 2-й и 3-й степени точности 80 °C, для передач 4-й степени точности — 65 °C. Чрезмерный нагрев указывает на дефекты сборки и изготовления, недостаточную смазку или неправильный подбор смазочного масла.