Тісті доңғалақтардың дәлдік шегі: Анықтама, Стандарттар, Қолданысы

1. Тісті доңғалақтардың дәлдік шегі стандарттарын түсіну
Бүкіл әлемдегі өндіріс біркелкі дәлдік жүйелеріне сүйенеді, олардың үйлесімділігі мен өзара әрекеттесуін қамтамасыз етеді. Ең кең таралған стандарттарға ISO 1328, Халықаралық стандарттау ұйымының әзірлеген Халықаралық стандарт, цилиндрлі тісті дөңгелектер дәлдігін қамтиды. Солтүстік Америкада американдық тісті дөңгелектер өндірушілер ассоциациясының AGMA 2000/2015 стандарты өнеркәсіптік және автомобиль тісті дөңгелектері үшін кеңінен қолданылады. Қытайдың ұлттық стандарты GB/T 10095 ISO 1328-ге эквивалентті, ал Германияның DIN 3962 стандарты тісті дөңгелек профилі мен қадам дәлдігіне бағытталған. Бұл стандарттар дәлдік класы мен өлшеу әдістері жағынан айырмашылықтары бар, бірақ тісті дөңгелектер дәлдігін бағалау үшін негізгі көрсеткіштерді бөліседі.
2. Негізгі тісті дөңгелектер дәлдік түрлері
Тісті дөңгелектер дәлдігі жеке ауытқуларға – жалғыз тісті дөңгелектің қателеріне және композитті ауытқуларға – тісті дөңгелектер жұбының әрекеттесу дәлдігін өлшеуге бөлінеді.
2.1 Жеке ауытқулар
Бұл рұқсаттар жеке тісті дөңгелектегі өндірістік қателерді сандық түрде сипаттайды және оның басқа тісті дөңгелектермен үйлесімді тігісу қабілетіне тікелей әсер етеді. Қадам ауытқуы (fpt) нақты тіс қадамы мен теориялық қадам арасындағы айырмашылықты білдіреді; мұндағы кішігірім ауытқулар да тербеліс, дыбыс және беріліс бұзылуына әкеліп соғуы мүмкін. Профильді ауытқу (fα) нақты тіс профилінің идеалды эвольвентті қисықтан қаншалықты ауытқитынын сипаттайды, бұл айырмашылық тіректің беріктігін төмендетіп, дыбысты және үйкелісті арттырады. Қиғаш тісті дөңгелектер үшін қиғаштық ауытқуы (fβ) маңызды рөл атқарады — бұл нақты қиғаш сызық пен теориялық сызық арасындағы ауытқуды өлшейді, ал артық ауытқу тіс бетінде жүктеменің біркелкі таралмауына әкеліп соғып, қызмет ету мерзімін қысқартады. Тіс ізінің ауытқуы (Fβ) — тіс ені бойынша тіс бетінің көлбеу қатесі, бұл жартылай жүктеу пайда болуына және тіс үйкелуінің жылдамдауына әкеліп соғады. Соңында, радиалды соғыс (Fr) — тіс ойығына орнатылған датшықтың жанындағы тісті дөңгелек осінен максималды және минималды радиалды қашықтық арасындағы айырмашылық, тігісу тұрақтылығын бұзатын эксцентриситетті көрсететін шама.
2.2 Композитті ауытқулар
Композитті көрсеткіштер шестерня жұбының қаншалықты дәл түйісетінін бағалайды, бұл трансмиссия сапасының жалпы көрсеткіші болып табылады. Радиалды композитті ауытқу (Fi'') шестернянің бір толық айналымы кезінде қашықтық центріндегі ең үлкен өзгеріс болып табылады және шестерня жұбының жалпы дәлдігінің жалпы көрсеткіші ретінде қызмет етеді. Жанама композитті ауытқу (Fi') түйіскен кезде трансмиссия қатесін өлшейді, бұл трансмиссия дәлдігі мен дыбыс деңгейіне тікелей әсер етеді. Артқы люфт (jn) - тісті дөңгелектердің жұмыс істемейтін тіс беттері арасындағы саңылау - жоғары жылдамдықты қолдану кезінде қаттылық пен дыбыстың арасындағы тепе-теңдік орнатады және құлықтың болуын болдырмау үшін қажет.
3. Шестерня дәлдігінің дәрежесі мен таңдау
3.1 Дәреже классификациясы (ISO 1328 бойынша)
ISO 1328 әртүрлі дәлдік кластарын 0-ден (ең жоғары дәлдік) 12-ге (ең төменгі) дейінгі 13 дәлдік дәрежесіне бөледі. Шынайы өмірде бұл дәрежелер қолдану аясына қарай топтастырылады. 0–4 дәрежелері – өте жоғары дәлдік дәрежесіне жатады, олар дәл құралдар, әуе-кеңістікті басқару механизмдері мен жоғары жылдамдықты турбиналар үшін қолданылады, тісті доңғалақтар үшін 35 м/с, ал иірімді доңғалақтар үшін 70 м/с жылдамдықты қамтамасыз етеді. 5–7 дәрежелері – жоғары дәлдік дәрежесіне жатады, автомобиль салондарында, станоктың бас бөліктерінде және авиациялық тісті доңғалақтарда қолданылады, тісті доңғалақтар үшін 10–20 м/с, ал иірімді доңғалақтар үшін 15–40 м/с жылдамдық аралығын қамтамасыз етеді. 8–9 дәрежелері – орташа дәлдік дәрежесіне жатады, олар жалпы өнеркәсіптік тісті беріліс қораптарында, тракторлардың трансмиссиясында және сорғыштарда қолданылады, тісті доңғалақтар үшін 2–6 м/с, ал иірімді доңғалақтар үшін 4–10 м/с жылдамдық аралығын қамтамасыз етеді. 10–12 дәрежелері – төмен дәлдік дәрежесіне жатады, олар ауыл шаруашылығы техникасы мен қолдан қозғалтылатын құралдар сияқты аз жүктеме түсетін қолданыстар үшін қолданылады, тісті доңғалақтар үшін 2 м/с, ал иірімді доңғалақтар үшін 4 м/с төменгі жылдамдықты қамтамасыз етеді.
3.2 Дәлдік дәрежелерін таңдау принциптері
Дәлдік дәрежесін таңдағанда алдымен трансмиссия талаптары ескеріледі: жоғары жылдамдықты дөңгелектер (20 м/с және одан жоғары) 5–7 дәрежені, орташа жылдамдықты дөңгелектер (5–20 м/с) 6–8 дәрежені, ал төменгі жылдамдықты дөңгелектер (5 м/с төмен) 8–10 дәрежені талап етеді. Құндылық тиімділік – бұл жоғары дәлдікті дөңгелектер (0–5 дәреже) құнын арттыратын диірмендеу сияқты күрделі өндірістік процесстер мен қатаң тексеру қажет ететін тағы бір маңызды фактор, сондықтан қажетсіз жоғары сипаттама бермеу керек. Соңында, тісті жұптау дәлдік пен құнды тиімді пайдалануға көмектеседі: басқару дөңгелегі қозғалтқыш дөңгелектен бір дәреже жоғары болуы мүмкін (мысалы, 6 дәрежелі басқару дөңгелегі 7 дәрежелі қозғалтқыш дөңгелекпен үйлесімді).
4. Нақты ауытқу орнату мен тиімділеу
4.1 Маңызды ауытқу есептеулері
Ойыс (jn) тістің қалыңдығын ауытқыту арқылы реттеледі және келесі формула бойынша есептеледі: jn = Esns₁ + Esns₂ ± Tsn, мұнда Esns - тістің қалыңдығының жоғарғы ауытқуы, Esni - тістің қалыңдығының төменгі ауытқуы, ал Tsn - тістің қалыңдығының дәлдігі. Жоғары жылдамдықты дөңгелектер үшін ойыс әдетте (0,02–0,05) × m шамасын құрайды, мұнда m - модуль. Қиғаш тісті дөңгелектер үшін қиғаштық ауытқуы (fβ) ≤ 0,1 × b (мұнда b - тістің ені) болуы тиіс, бұл тіс бетіне біркелкі жүктеме таралуын қамтамасыз етеді.​
4.2 Инженерлік сызба белгілеу мысалы​
Инженерлік сызбаларда анық дәлдік белгілеу өндірісті басқару үшін маңызды. 6-дәлдік класындағы тісті дөңгелек үшін әдеттегі белгілеу мынадай болуы мүмкін: «Тісті дөңгелектің дәлдігі: ISO 6; Жалпы қадам ауытқуы (Fp): 0,025 мм; Жалпы профиль ауытқуы (Fα): 0,012 мм; Жалпы қиғаштық ауытқуы (Fβ): 0,015 мм; Тіс қалыңдығының ауытқулары: Esns = -0,05 мм, Esni = -0,10 мм». Бұл дәлдік деңгейі өндірушілердің дәл қаншалықты дәлдік қажеттілігін түсінуіне көмектеседі.​
4.3 Жиі кездесетін қиыншылықтар мен шешімдері
Тісті берілістердегі артық шу көбінесе үлкен кішірейу ауытқуы немесе жеткіліксіз люфт әсерінен туындайды. Шешімі – кішірейу дәлдігін арттыру және тіс қалыңдығын тиімді люфт мөлшерін көбейту үшін реттеу. Тістердің теңсіз тозуы жиі көлбеу ауытқудың рұқсат етілген шектерінен шығуымен байланысты болады; өлшеу құралдарын баптау және құрал орнату бұрышын реттеу осы мәселені шешуге көмектеседі. Беріліс зақымдануы әдетте тіс қалыңдығының өлшемінен артық болып кетуі немесе люфт өте аз болған жағдайда пайда болады, оны тіс қалыңдығын жетілдіру немесе үйлесімсіз тісті жұптарды ауыстыру арқылы жөндеуге болады.
5. Қорытынды
Тісті доңғалақтардың дәлдік дәрежесін жобалау өнімділік, құны және өндірістілік арасында теңдік болып табылады. Тиісті дәлдік кластарын таңдау, қадам, профиль және спираль сияқты ауытқуларды бақылау және жұмыс кезіндегі саңылауды тиімді пайдалану арқылы инженерлер тісті доңғалақтардың қолдану талаптарын орындауын және өндіріс құнын азайтуын қамтамасыз ете алады. Заманауи тексеру технологиялары, мысалы, координатты өлшеу машиналары (CMM) мен тісті доңғалақ анализаторлары дәл дәлдік дәрежесін тексеруге мүмкіндік береді және сенімді, әрі әсерлі механикалық беріліс жүйелеріне қол жеткізуге көмектеседі.
Жоғары жылдамдықты әуе-кеңістік тісті доңғалақтары үшін де, жеңіл жүктемелі ауыл шаруашылығы машиналары үшін де тісті доңғалақтардың дәлдік дәрежесін білу сәтті механикалық жобалаудың негізі болып табылады.