Precizia si controlul rotilor dintate si a angrenajelor

PRECIZIA SI CONTROLUL ROTILOR

DINTATE SI A ANGRENAJELOR

1 PRECIZIA ANGRENAJELOR CILINDRICE PARALELE

Parametrii danturii cilindrice si angrenajelor cilindrice paralele

Fig.1. Angrenaj cu axe paralele, cu Fig.2. Forma danturii

roti dintate cilindrice

Se poate considera ca un angrenaj cilindric consta din 2 cilindri imaginari (numiti cilindri de rostogolire) intre care are loc o miscare de rostogolire pura (fara alunecare) datorita existentei danturii prevazute pe cei doi cilindri. (fig.1.)

Dantura poate fi: dreapta (a), inclinata (b), in V (c) sau in arc de cerc (d). (fig.2.) [2], [8-9], [11-12], [14]

Intr-o sectiune frontala normala la axele angrenajului cilindrilor de rostogolire le vor corespunde 2 cercuri de rostogolire cu diametrele d_W d_W2. Cele doua cercuri de rostogolire sunt in contact in punctul C, numit polul angrenarii sau punctul de rostogolire. In sectiune frontala, flancurile dintilor au in general, un profil evolventic Γ₁, Γ₂. (fig.3.)

Fig3. Sectiune frontala Fig.4. Functia

a angrenajului inv α = tg α - α

Evolventa este curba generata de un punct M al unei drepte ∆ ce se rostogoleste fara alunecare pe un cerc de baza de raza r_b (corespunzator rotilor dintate conjugate apar doua cercuri de baza r_b1 r_b2 ). (fig.4.)

Din rostogolirea dreptei generatoare pe cercul de baza rezulta ca segmentul este egal cu arcul AK (1):

(1)

Dar (2):

si AK= r_be

Rezulta (3):

r_b tg α_t = r_b e (3)

sau (4):

e = tg α_t

in care α_t - unghiul de presiune frontal de divizare

Unghiul e are valoarea (5):

e = α_t+ inv α_t    (5)

unde: inv α_t o functie de α_t

Deci relatia devine (6):

tg α_t = α_t + inv α_t sau    inv α_t = tg α_t - α_t [rad] (6)

Valorile functiei inv α_t sunt tabelate.

In figura de mai sus s-au folosit notatiile:

d_b - diametrul cercului de baza

d_w - diametrul cercului de divizare

α_t - unghiul de presiune frontal de divizare

In afara de parametrii aratati, mai sunt :

d_a = 2 r_a - diametrul cercului de cap

d_f = 2 r_f - diametrul cercului de picior

a - distanta dintre axe

h_a - inaltimea capului de divizare (masurata pe raza)

h_f - inaltimea piciorului de divizare (masurata pe raza)

h = h_a + h_f - inaltimea dintelui

p_t - pasul frontal

p_b - pasul de baza

s_t - arcul de divizare frontal al dintelui

e_t - arcul de divizare frontal al golului

Observatie: Din triunghiurile O₁K₁C₁ si O₂K₂C₂ rezulta (7) :

r_{b 1} = r_{w 1} cos α_t

r_{b 2} = r_{w 2} cos α_t

Dimensiunile elementelor geometrice ale rotilor dintate cilindrice cu dinti drepti sau inclinati se considera in conformitate cu cremaliera de referinta (STAS 821 - 82) care reprezinta o portiune a unei roti dintate cilindrice cu diametrul si numarul de dinti infinit (fig.5). Profilul ei serveste ca baza pentru rotile dintate cilindrice evolventice.

Cremaliera inversa, care se potriveste cu cea de referinta (capul dintelui uneia cu piciorul dintelui celeilalte, si invers) este cremaliera generatoare numita astfel deoarece materializata prin scula aschietoare (cutit pieptene, cutit roata, freza melc) va genera dantura rotii dintate cu care angreneaza.

Fig.5. Cremaliera de referinta (STAS 821 - 82)

Linia cremalierei , in raport cu care se dau dimensiunile dintilor (pe care grosimea dintilor este egala cu golul dintre ei) se numeste linia de referinta.

Liniile paralele cu linia de referinta se numesc linii de divizare.

Cercul rotii dintate (pe care se rostogoleste linia de divizare a cremalierei generatoare) dupa care se produce rostogolirea se numeste cerc de divizare.

Modulul frontal (pasul diametral) este definit prin raportul (8):

[mm] (8)

z - numarul de dinti

Pasul frontal (masurat pe cercul de divizare) are valoarea (9);

[mm] (9)

πd - lungimea cercului de divizare

Rezulta (10):

[mm] (10)

Distanta de la linia de referinta a cremalierei pana la linia de divizare tangenta la cercul de divizare al rotii este deplasarea cremalierei si are valoarea (considerata in fractiuni de modul) (11):

x = ξ m_t (11)

ξ - coeficient de corijare (deplasare specifica)

Daca ξ = 0 roata dintata nu este corijata

ξ > 0 cremaliera generatoare se departeaza de centrul rotii (deplasare de profil pozitiva) (fig.6.)

Fig.6. Corijare pozitiva (ξ > 0)

ξ < 0 cremaliera generatoare se apropie de centrul rotii (deplasarea de profil negativa) (fig.7.)

Fig.7. Corijare negativa (ξ < 0)

Dreapta K₁K₂ , tangenta la cele doua cercuri de baza (de raze r_{b 1} , r_{b 2}) se numeste linie de angrenare. Aceasta trece prin polul angrenarii C si punctul de contact P al profilelor Γ₁ , Γ₂.

Linia de angrenare formeaza unghiul α_t cu tangenta TT.

Din triunghiurile O₁K₁C₁ si O₂K₂C₂ rezulta (12):

r_{b 1} = r_{w 1} cos α_t    

r_{b 2} = r_{w 2} cos α_t

Daca roata este prevazuta cu dantura inclinata, atunci considerand creamaliera de referinta cu dinti inclinati si facand prin aceasta o sectiune frontala (aparenta) si una normala, intre parametrii celor doua sectiuni exista relatiile (13) , fig 8:

Fig.8. Sectiune frontala (aparenta) F-F si normala N-N prin

cremaliera de referinta a danturii inclinate

p_n = p_t cos β

m_n = m_t cos β

tg α_n = tg α_t / cos β

in care:

p_n , m_n , α_n - corespund sectiunii normale

p_t , m_t , α_t - corespund sectiunii frontale

- unghiul de inclinare a danturii pe cilindrul de divizare

Parametrii cremalierei de referinta au valorile:

unghiul normal al profilului de referinta α = 20^°

pasul de referinta p = π m

inaltimea capului de referinta h_α =h^*_α m = 1 m

jocul de referinta la picior c = c^* m = 0.25 m

jocul piciorului de referinta h_f = h_f^* m = 1.25 m

inaltimea dintelui de referinta h = h^* m = 2.25 m

raza de racordare la piciorul dintelui p_f = p_f^* m = 0.38 m

Rotile dintate au in angrenare , un raport de transmitere definit de rapoartele (14):

(14)

unde:

i₁₂ - raportul de transmitere intre rotile 1 si 2

- viteza unghiulara a rotilor 1 si 2 ( ω_1,2 = 2π n_1,2 )

n_1,2 - turatia rotilor 1 si 2

z_1,2 - numarul de dinti a rotilor 1 si 2

i₂₁ - raportul de transmitere intre rotile 2 si 1

1.2 Tolerantele si precizia angrenajelor cilindrice

Diferitii parametrii geometrici ai rotilor dintate nu influenteaza in egala masura buna functionare a angrenajelor , mai ales ca rolul functional al acestora nu este intotdeauna acelasi. Unele angrenaje servesc la divizare (angrenajele de divizare de la aparatele de masura sau din lanturile cinematice de divizare ale masinilor unelte) punandu-se accent pe precizia cinematica, altele trebuie sa asigure o functionare lina (angrenajele de viteza) iar altele servesc la transmiterea unor momente mari de rotatie (angrenajele de forta) fiind necesar un bun contact de-a lungul dintilor ce intra in angrenare. Pe de alta parte , la toate acestea trebuie asigurat, de la inceput un anumit joc intre flancuri.

De aceea, la proiectarea rotilor dintate, proiectantul trebuie sa analizeze carei categorii de angrenaje apartin rotile dintate respective si sa asigure respectarea criteriului de precizie impus de buna functionare.

In STAS 6273-81 au fost standardizate 12 trepte de precizie pentru roti dintate si angrenaje notate de la 1 la 12 in ordinea decrescatoare a preciziei. Fiecare treapta de precizie este determinata de urmatoarele criterii de precizie: [2], [6], [8-9]

criteriul de precizie cinematica

criteriul functionarii line

criteriul de contact intre dinti

La fiecare criteriu de precizie s-a ales cate un indice de precizie de baza care poate caracteriza singur calitatea functionala a rotii dupa criteriul respectiv si s-au stabilit totodata complexe de indici de precizie, care pot inlocui indicele de baza.

Criteriul de precizie cinematica stabileste eroarea maxima a unghiului de rotire al rotii dintate in limitele unei rotatii complete.Printre indicii de precizie ce determina aceasta eroare sunt : eroarea cinematica (indice de baza) , eroarea cumulata de pas , bataia radiala, variatia lungimii peste dinti, eroarea de rostogolire, abaterea de la distanta nominala de masurat intre axe.

Criteriul functionarii line stabileste valorile componentelor erorii maxime a unghiului de rotire ce se repeta de mai multe ori in timpul unei rotatii complete, fiind caracterizat de indicii : eroarea ciclica (indice de baza) , variatia pasului, abaterea pasului de baza ,eroarea formei profilului , variatia distantei de masurat intre axe la rotirea cu un dinte.

Criteriul privind precizia de contact stabileste precizia de executie a flancurilor dintilor prin raporul minim , in procente, dintre dimensiunile petei de contact si dimensiunile suprafetei active a flancurilor , si este caracterizat de urmatorii indici de precizie : pata de contact (indice de baza) , abaterea pasilor axiali, eroarea rectilinitatii liniei de contact , (abaterea pasului de baza) , erorile de la paralelismul axelor in plan orizontal si vertical.

Se admite combinarea criteriilor de precizie, avand tolerante in trepte de precizie diferite, in functie de conditiile de functionare ale angrenajului, cu conditia respectarii a doua reguli:

criteriul de functionare lina poate fi mai precis cu cel mult doua trepte, sau mai putin precis cu o treapta fata de cel de precizie cinematica;

criteriul de contact intre dinti poate fi prescris in oricare treapta mai precisa, sau cu o treapta mai putin precisa decat cel de functionare lina;

Independent de treapta de precizie s-au stabilit 6 tipuri de ajustaje ale rotilor dintate

in angrenare , notate A, B, C, D, E, H in ordinea scaderii marimii jocului minim " j_{n min} " garantat intre flancuri , si 8 tipuri de tolerante ale jocului intre flancuri " T _{j n} " , notate x, y, z, a, b, c, d, h in ordinea scaderii valorii tolerantei. (fig.)

Fig. Tipurile de ajustaje ale rotilor dintate

(STAS 6273 - 81)

Ajustajul tip B asigura valoarea minima a jocului intre flancuri pentru care se elimina posibilitatea intepenirii unui angrenaj cu roti din otel sau fonta , datorita incalzirii la o diferenta de temperatura de 25° C intre rotile dintate si carcasa reductorului.

Deoarece asupra tipului ajustajului si tolerantei jocului dintre flancuri influenteaza si precizia distantei intre axele angrenajului s-au stabilit si 6 trepte de precizie pentru abaterile distantei intre axe notate cu cifre romane de la I la VI in ordinea descrescatoare a preciziei. Corespondenta tipului ajustajului cu tipul tolerantei jocului si cu treapta de precizie a distantei intre axe este data in tabelul 1 (pentru criteriul functionarii line): [2]

Din cele parcurse rezulta ca precizia rotilor dintate si angrenajelor cilindrice este data de treapta de precizie, iar cerintele referitoare la jocul dintre flancuri sunt indicate, pentru tipul ajustajului , dupa criteriul jocului dintre flancuri.

Tabelul 1

Observatie: Pentru flancurile inactive sau care lucreaza un timp limitat la sarcini reduse se

admite reducerea preciziei dar nu mai mult cu doua trepte.

1.3 Tolerantele si precizia angrenajelor cilindrice

In cazul unui angrenaj cilindric in treapta 7 de precizie dupa toate cele trei criterii, tipul ajustajului C si cu pastrarea corespondentei dintre tipul ajustajului, tipul tolerantei jocului intre flancuri si treapta abaterii distantei intre axe, notarea va fi : [2]

7 - C - STAS 6273 - 81

In cazul combinarii criteriilor de precizie din trepte diferite de precizie (de exemplu, treapta B dupa criteriul de precizie cinematica , 7 dupa criteriul de functionare lina si 6 dupa criteriul de contact) si modificari corespondentei dintre tipul ajustajului (B) si tipul tolerantei jocului dintre flancuri (a) , dar cu pastrarea corespondentei dintre tipul ajustajului si treapta abaterii distantei intre axe (V) , notarea va fi:

8 - 7 - 6 - Ba STAS 6273 - 81

Daca pentru unul din criterii nu se precizeaza treapta de precizie , atunci in locul cifrei respective se pune litera N :

8 - 7 - N - Ba STAS 6273 - 81

In cazul unui angrenaj cilindric, de exemplu, in treapta 7 de precizie dupa toate cele trei criterii , cu tipul ajustajului C, tipul tolerantei jocului dintre flancuri (a) si treapta abaterii distantei dintre axe mai putin precisa decat se prevede pentru tipul respectiv de ajustaj (de exemplu , j_n^' _min = 128 μm), notarea va fi :

7 - Ca/V - 128 STAS 6273 - 81

Criteriul privind asigurarea jocului dintre flancuri .Indici de precizie

In STAS 6273 - 81 au fost standardizati si indici de precizie pentru criteriul jocului dintre flancuri , unde sunt date valorile jocului minim garantat dintre flancuri j_{n min} pentru diferite tipuri de ajustaje (independent de treptele de precizie ale rotilor dintate si angrenajelor si de combinarea lor). [2]

Jocul dintre flancuri j_n) reprezinta jocul dintre flancurile reactive ale dintilor rotilor dintate conjugate, in sectiune normala, in planul de angrenare. (fig.10.)

Fig.10. Jocul dintre flancuri

(STAS 6273)

Abaterile limita ale distantei dintre axe (f_a)

Pozitia nominala a profilului de referinta (H) (Fig.11.) se intelege pozitia conventionala a profilului de referinta fata de o roata dintata fara erori , determinata de distanta de la axa de lucru a rotii pana la dreapta de divizare a profilului de referinta, calculata cu formula (16) :

(16)

Fig. 11. Pozitia nominala a profilului de referinta

(STAS 6273)

unde:

ξm_n - deplasarea nominala a profilului de referinta

E_Hr - deplasarea suplimentara a profilului de referinta (deplasarea negativa a profilului de referinta din pozitia nominala, prin care se micsoreaza grosimea dintelui si se asigura jocul dintre flancuri)

E_Hs - deplasarea suplimentara minima a profilului de referinta pentru dantura exterioara

E_Hi - deplasarea suplimentara minima a profilului de referinta pentru dantura interioara

T_H - toleranta deplasarii suplimentare a profilului de referinta

4) Grosimea nominala a dintelui pe coarda constanta (S_c) reprezinta grosimea teoretica

a dintelui pe coarda constanta in sectiune normala si care corespunde pozitiei

nominale a profilului de referinta.(fig.12)

Fig 12. Grosimea nominala a dintelui pe

coarda constanta (STAS 6273 - 81)

E_cr - abaterea grosimii dintelui pe coarda constanta (diferenta dintre grosimea efectiva si cea nominala a dintelui pe coarda constanta)

E_cs - abaterea superioara a grosimii dintelui pe coarda constanta

T_c - toleranta grosimii dintelui pe coarda constanta

5) Cota nominala peste dinti (W) reprezinta valoarea de calcul a cotei peste dinti care corespunde pozitiei nominale a profilului de referinta. (fig.13)

Fig 13. Cota nominala peste dinti

E_wr - diferenta intre valoarea efectiva si cea nominala a cotei peste dinti

E_ws - abaterea minima a cotei peste dinti pentru danturi exterioare

E_wi - abaterea minima a cotei peste dinti pentru danturi interioare

T_w - toleranta cotei peste dinti

Observatie: Valorile E_ws si E_wi sunt prescrise astfel incat sa asigure jocul minin intre

flancuri.

Cota medie peste dinti (W_mr) reprezinta cota medie a tuturor cotelor peste dinti, pentru roata dintata considerata (17):

(17)

E_wmr - abarerea cotei medii peste dinti

E_wms - abaterea minima a cotei medii peste dinti pentru dantura exterioara

E_wmi - abaterea minima a cotei medii peste dinti pentru dantura interioara

T_wm - toleranta cotei medii peste dinti

Variatia cotei peste dinti (F_vwr) reprezinta diferenta dintre valorile efective maxima si minima a cotei peste dinti.

F_vw - toleranta variatiei cotei peste dinti

8) Cota nominala peste role sau bile (M) reprezinta dimensiunea de calcul peste role sau bile la dantura exterioara, sau intre ele la dantura interioara, dimensiune ce corespunde pozitiei nominale a profilului de referinta. (fig.14)

Fig 14. Cota nominala peste (bile) role

(STAS 6273 - 81)

E_Mr - abaterea cotei peste bile sau role, respectiv diferenta dintre valoarea efectiva si cea

nominala a cotei peste bile sau role

E_Ms - abaterea minima a cotei peste bile sau role pentru danturi exterioare

E_Mi - abaterea minima a cotei peste bile sau role pentru danturi interioare

T_M - toleranta cotei peste bile sau role

1.5 Controlul rotilor dintate si angrenajelor cu roti dintate cilindrice

Controlul rotilor dintate si angrenajelor cu roti dintate cilindrice se executa cu mijloace speciale in functie de indicele de precizie verificat: [2], [7-12], [14]

- eroarea cinematica: instalatie pentru determinarea erorii cinematice

- bataia radiala: aparat pentru determinarea bataii radiale

- cota peste dinti: micrometru cu talere pentru roti dintate

- variatia distantei nominale de masurat intre axe: aparat pentru controlul complex al rotilor dintate

eroarea formei profilului: evalventmetru

grosimea dintilor: sublet pentru roti dintate, micrometru optic pentru roti dintate

Cateva dintre acestea sunt prezentate an cadrul laboratorului de control tehnic.

2. PRECIZIA ANGRENAJELOR CU ROTI DINTATE CONICE

Generalitati. Elemente geometrice

Angrenajele hipoide constituie denumirea generica sub care se cuprind angrenajele incrucisate conice, pseudoconice sau hiperboloidale. Prin angrenaj conic , fara alta denumire, se intelege un angrenaj conic concurent. Acesta poate avea dantura dreapta, inclinata sau curba.

Prin analogie cu cilindrii de rostogolire, la angrenajele conice vor exista conuri de rostogolire, tangente dupa o generatoare, care se rostogolesc fara alunecare. La roti dintate conice fara deplasare de profil , conurile de rostogolire coincid cu cele de divizare.Conurile ce limiteaza inaltimea dintilor sunt conul de cap si de picior. Conurile ce limiteaza inaltimea dintilor sunt conul de cap si de picior. Profilarea danturii se face pe conurile suplimentare (cu axele identice ale rotilor dintate dar cu divizare). Inaltimea dintelui, pasului danturii si modulul rotilor dintate conice sunt variabile in lungul dintilor, avand valori maxime pe conul suplimentar, unde se considera si modulul standardizat.

Unghiul dintre axele rotilor dintate conice (18) :

(18)

in care:

unghiurile conurilor de divizare ale rotilor 1 si 2

Daca sau este egal cu 90 ⁰ , respectiva roata devine plana.

In STAS 6844 - 80 se dau dimensiunile pentru roata plana de referinta pentru dinti drepti si inclinati. Negativul acesteia reprezinta roata plana generatoare.[2],[11],[14]

Tolerantele angrenajelor conice (hipoide)

In STAS 6460 - 81 sunt date criteriile de precizie si abaterile parametrilor rotilor dintate si angrenajelor cu roti dintate conice si hipoide, cu profilul dintilor in evolventa , dantura exterioara, dinti drepti, inclinati sau curbi, pentru mm , m_n<56.

Ca si la angrenajele cilindrice sunt standardizate 12 trepte de precizie caracterizate prin 3 criterii de precizie (precizie cinematica , de functionare lina, de contact intre dinti), fiecare criteriu putand fi caracterizat fie printr-un indice de precizie de baza fie printr-un complex de indici. Combinarea criteriilor se face in aceleasi conditii ca la angrenajele cilindrice.

Sunt stabilite 6 tipuri de ajustaje ale rotilor dinatate in angrenare, notate A, B, C, D, E, H si 5 tipuri de tolerante ale jocurilor intre flancuri, notate a, b, c, d, h, corepondentadintre acestea si treapta de precizie fiind data in tabelul 2 :

Tabelul 2

Observatie: Distanta dintre axe este zero , deci spre deosebire de angrenajele cilindrice aici

nu poate fi vorba despre precizia abaterii distantei dintre axe.

Notarea precizie angrenajelor conice

Notarea preciziei unei perechi de roti dintate se face ca si la angrenajele cilindrice. [2]

Exemple:

7 - C STAS 6460-81

8-7-6 Ba STAS 6460-81

7 - 400 STAS 6460-81

Ultimul exemplu reprezinta treapta de precizie 7 pentru toate criteriile, iar 400 indica jocul garantat intre flancuri (µm) daca acesta nu se incadreaza in tipurile de ajustaje indicate anterior.

Criteriul privind asigurarea jocului intre flancuri. Indici de precizie.

Jocul dintre flancuri (j_n) reprezinta jocul dintre flancurile reactive ale dintilor rotilor dintate conjugate, in sectiune normala, in planul de angrenare, la distanta conului mediu. (fig.15)

j_{n min} - reprezinta jocul minim garantat, asigurat prin criteriul jocului intre flancuri

T_{j n} - toleranta jocului intre flancuri

In general, jocul dintre flancuri la rotile dintate conice este reprezentat de aceeasi indici ca la rotile dintate cilindrice.

Fig 15. Jocul dintre flancuri (STAS 6460 - 81)

Controlul rotilor dintate si angrenajelor cu roti dintate conice

Pentru masurarea si controlul rotilor dintate conice se folosesc aceleasi tipuri de aparate ca si la rotile dintate cilindrice, cu exceptia evoltventmetrelor (profilmetrelor) si pasametrelor pentru masurarea pasului de baza care se intalnesc mai rar. Aparatele pentru masurarea rotilor dintate conice se deosebesc de cele pentru roti dintate cilindrice in special prin pozitia relativa a suportului de masurare si a axei rotii de controlat. [2], [7], [9-12], [14]

PRECIZIA ANGRENAJELOR MELCATE

Generalitati. Parametri principali

Angrenajul melcat este un caz particular al angrenajului elicoidal cu axe incrucisate la care una din roti are diametru mic si unghiul de inclinare mare al dintilor (melc) iar cealalta un diametru mare, dantura acesteia, in scopul maririi capacitatii portante, imbracand partial melcul (roata melcata). (fig.16.). Deosebim angrenaj cilindric si globoidal.

Fig. 16. Angrenaj melc - roata melcata

D_i1, D_i2 - diametrul de fund al spirelor (dintilor)

D_d1, D_d2 - diametrul de divizare al melcului (rotii melcate)

D_e1, D_e2 - diametrul varfurilor spitelor

A - distanta dintre axe

L - lungimea melcului

B - latimea rotii melcate

Dimensiunile danturii angrenajului melcat cilindric (numit astfel intrucat melcul are forma cilindrica) corespund melcului de referinta conform STAS 6845-82. Melcul generator are forma si dimensiunile acestuia, exceptand diametrul de cap, marit in scopul obtinerii jocului radial.

Se deosebesc doua categorii de angrenaje melcate: [2]. [8], [11]

cinematice (cu distanta dintre axe reglabila);

pentru transmitera puterii (distanta dintre axe nereglabila);

Cativa parametri mai importanti sunt:

p_x - pasul axial (distanta dintre doua flancuri omoloage consecutive, masurata paralel cu axa)

p_z - pasul elicei melcului p_z = z₁p_x = z₁π m_x = π d₀₁ tgθ₀

m_x - modulul axial m_x = p_x/π

q - coeficientul diametral q = d_{0 melc} /m_x

d_{0 melc} - diametrul de referinta al melcului (d₀₁)

- unghiul de panta al elicei

α_on - umghiul de presiune normal de referinta

α_ox - unghiul de presiune axial de referinta tg α_on = tg α_ox cos θ₀

m_t - modulul frontal al rotii melcate (m_t = m_x)

d₀₂ - diametrul de divizare conventional al rotii melcate d₀₂ = m_x z₂

Tolerantele angrenajelor melcate cilindrice

In STAS 6461-81 sunt stabilite criteriile de precizie si abaterile parametrilor angrenajelor si elementele angrenajelor melcate cilindrice, cu unghiul dintre axe de 90^o.

S-au standardizat 12 trepte de precizie, determinate de aceleasi trei criterii de precizie, fiecare criteriu caracterizat prin anumiti indici de precizie. Pentru fiecare treapta de precizie se prescriu indici pentru criteriul de precizie al melcului , al rotii melcate si al angrenajului (cinematic sau de transmitere a puterii). Treapta de precizie a angrenajului se determina dupa elementul angrenajului cu cei mai mici indici.

Combinarea criteriilor de precizie din trepte diferite de precizie se face in aceleasi conditii ca la rotile cilindrice cu precizarea ca, in ceea ce priveste criteriul de contact (dinti - spira) acesta nu poate fi mai putin precis decat cel de functionare lina.

Independent de treapta de precizie s-au stabilit aceleasi 6 tipuri de ajustaje si aceleasi 8 tipuri de tolerante ale jocului intre flancuri ca la roti dintate cilindrice, corespondenta dintre acestea fiind data in tabelul 3. [2]

Tabelul 3.

Notarea preciziei angrenajelor melcate

Notarea precizie se face ca si la roti dintate cilindrice: [2]

7-C STAS 6461-81

8-7-6 Ba STAS 6461-81

Observatie: Pentru suprafetele pasive ale flancurilor sau spirelor se admite reducerea

preciziei cu maxim doua trepte.

STAS 6461-81 prevede ca verificarea nemijlocita dupa toti indicii complecsi stabiliti nu este obligatorie daca executantul garanteaza ca sunt indeplinite prevederile standardului.

. Criteriul privind asigurarea jocului dintre flancuri.Indici de precizie

STAS-ul cuprinde si indici de precizie pentru criteriul jocului dintre flncuri. Acesta reprezinta distanta dintre flancurile reactive ale dintilor rotii si spirele melcului, masurata in sectiune normala in planul de angrenare.

Jocul minim garantat dintre flancuri j_{n min}) asigurat prin criteriul jocului dintre flancuri.

Abaterea minima a grosimii spirei melcului E_{s s}) reprezinta micsorarea minima a corzii de contact a spirei, care se prescrie in vederea asigurarii jocului garantat intre flancuri. Se determina in sectiune normala la elicea melcului. (fig. .17.)

Fig.17. Abaterea minima a grosimii spirei melcului

(STAS 6460 - 81)

T_s - toleranta la grosimea spirei melcului, pe coarda

Observatie: Prin coarda de contact se intelege coarda golului (sau dintelui) rotii melcate

(spirei melcului) care subintinde punctele de contact potentiale situate pe

suprafete diferite ale golului (dintelui).

Controlul angrenajelor melcate

Controlul melcului se face cu aparate speciale de masurare, iar cel al rotii melcate cu mijloace de masurare folosite si la roti dintate cilindrice si conice:

pasul axial al melcului se verifica cu aparatul pentru controlul pasului axial sau cu microscoape de masurare

linia elicoidala cu aparat pentru masurarea elicei melcului

grosimea spirei cu sublerul pentru roti dintate sau sublere limitative

Aparatele pentru controlul complex al angrenajelor melcate se deosebesc de cele de la roti dintate cilindrice prin pozitia relativa a axelor dispozitivelor de prindere pentru melc si roata melcata. [2], [9], [11], [14]

PRECIZIA ANGRENAJELOR CU CREMALIERA

Generalitati. Parametrii principali

Profilul cremalierei are urmatoarele caracteristici: unghiul de inclinare al flancurilor, pasul, inaltimea dintelui, a piciorului si capul dintelui, jocul la picior si raza de rotunjire. Mai intervine si distanta echivalenta dintre axe (de montaj): (19) [2]

(19)

in care:

d - diametrul de divizare al rotii dintate cilindrice

m_n - modulul normal

35m_n - diametrul rotii dintate cilindrice echivalente

La angrenajele cu cremaliera reale nu este obligatoriu ca distanta de montaj sa fie cea rezultata din calcul. Se considera (fig.18.)

f_ar - abaterea distantei echivalente dintre axe (distanta intre valoarea efectiva si cea nominala)

f_a - abaterile limita ale distantei echivalente intre axe

Tolerantele angrenajelor cu cremaliera

In STAS 7395-81 sunt stabilite criteriile de precizie si abaterile diferitilor parametri ai angrenajelor cu cremaliera cu dinti drepti sau inclinati (m_n = 140, latimea pana la 630mm). In ceea ce priveste precizia rotilor dintate cilindrice acestea se considera conform STAS 6273-81. [2]

Sunt standardizate 12 trepte si 3 criterii de precizie (aceleasi ca la roti dintate cilindrice). Combinarea criteriilor de precizie cu tolerante din trepte diferite de precizie se face cu respectarea urmatoarelor conditii:

- criteriul de functionare lina a cremalierei poate fi mai precis cu maxim doua trepte sau mai putin precis cu una decat cel de precizie cinematice

Fig.18. Angrenaje cu creamaliera

a) cremaliera; b) distanta echivalenta intre axe

- criteriul de contact al cremalierei nu poate fi mai putin precis decat cel al functionarii line

- treapta de precizie a rotii dintate din angrenaj dupa criteriul de functionare lina nu poate fi mai putin precisa decat pentru cremaliera

Sunt stabilite aceleasi 6 tipuri de ajustaje (A, B, C, D, E, H) si aceleasi 5 tipuri de tolerante ale jocului intre flancuri (a, b, c, d, e, h).

Ajustajul B previne blocarea termica la ∆t = 25^oC

S-au stabilit deasemenea 5 trepte de precizie pentru abaterea distantei de montaj, notate cu cifre romane de la II..VI, in ordinea descrescatoare a preciziei, STAS-ul prevazand corespondenta dintre acestea, tipul ajustajului si toleranta jocului (aceeasi de la roti dintate cilindrice).

Criteriile de precizie pot fi caracterizate fie printr-un indice de precizie de baza, fie printr-un complex de indici. Unii indici pot fi prescrisi in trepte diferite de precizie pentru cele doua flancuri.

4.3 Notarea preciziei angrenajului cu cremaliera

Notarea preciziei angrenajului cu cremaliera se face ca la roti dintate cilindrice: [2]

7-C STAS 7395 - 81

7-C STAS 6273 - 81

7-C STAS 7395 - 81

8-7-7-Ba SRAS 6273 - 81

9-8-8-Ba STAS 7395 - 81

Ultimile doua situatii, cand se prescrie si precizia rotii dintate.

4.4. Criteriul privind asigurarea jocului dintre flancuri.Indici de precizie

STAS 7395 - 81 cuprinde si indici de precizie pentru criteriul jocului dintre flancuri. Indicii care asigura jocul minim intre flancuri pentru angrenajele nereglabile sunt:

Jocul dintre flancuri j_n ca si la rotile dintate cilindrice (fig.1):

Fig.1 Jocul dintre flancuri

(STAS 7395 - 81)

j_{n min} - jocul minim dintre flancuri garantat si asigurat de criteriul jocului dintre flancuri

T_{j n} - toleranta jocului dintre flancuri

Pozitia nominala a profilului de referinta a cremalierei (H) este pozitia conventionala a profilului de referinta fata de o roata dintata fara erori, distanta de la axa de lucru a rotii pana la dreapta de divizare a profilului de referinta fiind determinata de relatia (20) :

(20)

in care :

ξ m_n - deplasarea nominala a profilului de referinta care nu tine cont de asigurarea jocului dintre flancuri

E_{H r} - deplasarea suplimentara a profilului de referinta a cremalierei

E_{H s} - deplasarea suplimentara a profilului de referinta a cremalierei

T_H - toleranta deplasarii suplimentare a profilului de referinta a cremalierei

Abaterea grosimii normale a dintelui E_{s n r}) este diferenta dintre grosimile normale efectiva si nominala a dintelui cremalierei, masurata in planul normal al dintelui, pe linia de divizare. (fig.20.)

Fig.20. Abaterea grosimii normale a dintelui

E_{s n s} - abaterea minima a grosimii normale a dintelui

T_{s n} - toleranta grosimii normale a dintelui

Distanta echivalenta dintre axe (distanta de montaj) a_R) este echivalentul distantei dintre axe de la angrenaje cilindrice. (fig.18.)

+f_{a r} - abaterea distantei echivalente dintre axe

- f_a - abaterile limita ale distantei

4.5. Controlul angrenajelor cu cremaliera

Controlul angrenajelor cu creamaliera se executa, in general, cu aceleasi aparate ca si la angrenajele cilindrice. [2], [11], [14]