Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2259:1977 về Truyền động thanh răng - Dung sai

TIÊU CHUẨN NHÀ NƯỚC

TCVN 2259-77

TRUYỀN ĐỘNG THANH RĂNG DUNG SAI

Rack - and - pinion gear pairs

Tolerances

Tiêu chuẩn này áp dụng cho bộ truyền thanh răng bao gồm bánh răng trụ, răng thẳng hoặc răng nghiêng và thanh răng có prôfin gốc theo TCVN 1065-71 môđun từ 1 đến 40 mm, chiều dày vành răng đến 630 mm, độ chính xác bánh răng theo TCVN 1067-71.

1. CẤP CHÍNH XÁC VÀ DẠNG ĐỐI TIẾP

1.1. Quy định 12 cấp chính xác của thanh răng và bộ truyền thanh răng. Các cấp chính xác được ký hiệu bằng các chữ số A rập theo thứ tự chính xác giảm dần: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 và 12.

Chú thích: Đối với cấp chính xác 1 và 2, chưa quy định dung sai và sai lệch giới hạn. Những cấp chính xác này giành cho sự phát triển trong tương lai.

1.2. Mỗi cấp chính xác của thanh răng và bộ truyền thanh răng bao gồm: mức độ chính xác động học, mức làm việc êm và mức tiếp xúc mặt răng.

1.3. Cho phép phối hợp các mức chính xác động học, mức làm việc êm và mức tiếp xúc mặt răng của thanh răng và bộ truyền thanh răng có cấp chính xác khác nhau.

1.4. Khi phối hợp giữa các mức có cấp chính xác khác nhau, mức làm việc êm không được cao hơn hai cấp hoặc thấp hơn một cấp so với mức chính xác động học, mức tiếp xúc mặt răng không được thấp hơn mức làm việc êm. Cấp chính xác của bánh răng trong bộ truyền thanh răng theo mức chính xác làm việc êm không được thấp hơn cấp chính xác của thanh răng theo mức chính xác tương ứng.

1.5. Quy định 6 dạng nối tiếp của bánh răng với thanh răng độc lập đối với các cấp chính xác của bánh răng, thanh răng và bộ truyền thanh răng A, B, C, D, E, H và 5 dạng dung sai Tjn cho các khe hở mặt răng a, b, c, d, h. Các ký hiệu về dạng nối tiếp và dung sai khe hở mặt răng được viết theo trình tự giảm dần của khe hở mặt răng và dung sai khe hở mặt răng.

Độ hở mặt răng cần thiết và dung sai của nó đối với các dạng nối tiếp khác nhau, được nêu trên hình vẽ.

Bảng 1 giới thiệu sử dụng các dạng nối tiếp của thanh răng và bộ truyền thanh răng theo các cấp chính xác.

Chú thích: Dạng đối tiếp B bảo đảm trị số khe hở nhỏ nhất khi không xảy ra hiện tượng kẹt trong bộ truyền thanh răng được chế tạo bằng gang hoặc thép do sự nung nóng và hiệu nhiệt độ giữa bánh răng, thanh răng với vỏ hộp là 25^oC.

1.6. Khi không có các yêu cầu đặc biệt, sự tương ứng giữa dạng đối tiếp và dạng dung sai khe hở mặt răng phải theo chỉ dẫn trong bảng 2.

Cho phép thay đổi sự tương ứng giữa dạng nối tiếp và dạng dung sai khe hở mặt răng khác với bảng 2.

Bảng 2

1.7. Độ hở mặt răng cần thiết đối với mỗi dạng đối tiếp được đảm bảo khi tuân theo các cấp chính xác về sai lệch của kích thước lắp ráp (đối với dạng đối tiếp H và E - cấp chính xác II, đối với các dạng đối tiếp C, B và A - Cấp chính xác III, IV, V và VI).

Cho phép thay đổi sự tương ứng giữa dạng đối tiếp và cấp chính xác về sai lệch của kích thước lắp ráp.

1.8. Độ chính xác chế tạo thanh răng và bộ truyền thanh răng được cho bởi cấp chính xác, yêu cầu về độ hở mặt răng - dạng đối tiếp theo độ hở mặt răng và dạng dung sai độ hở mặt răng.

Ví dụ: ký hiệu quy ước độ chính xác của thanh răng có cấp chính xác 7 đối với cả ba mức, dạng đối tiếp B và sự tương ứng giữa dạng đối tiếp và dung sai khe hở mặt răng là không đổi: 7 - B TCVN 2259 - 77.

Ký hiệu quy ước độ chính xác của thanh răng cần được kèm theo số hiệu của tiêu chuẩn này.

Ký hiệu quy ước độ chính xác của bộ truyền thanh răng cần được kèm theo ký hiệu độ chính xác của bánh răng theo TCVN 1067 - 71 độ chính xác của thanh răng theo tiêu chuẩn này và số hiệu của các tiêu chuẩn về độ chính xác của bánh răng và thanh răng.

Ví dụ ký hiệu quy ước độ chính xác của bộ truyền thanh răng có cấp chính xác 7 đối với cả ba mức chính xác của bánh răng và thanh răng, dạng đối tiếp B và sự tương ứng giữa dạng đối tiếp và dạng dung sai khe hở mặt răng là không đổi:

1.9. Khi phối hợp giữa các mức có cấp chính xác khác nhau và thay đổi sự tương ứng giữa dạng đối tiếp và dạng dung sai khe hở mặt răng, độ chính xác của thanh răng và bộ truyền thanh răng được ký hiệu lần lượt bằng ba con số và hai chữ. Giữa các con số cũng như giữa chữ và con số có dấu gạch ngang. Con số thứ nhất ký hiệu cấp chính xác của mức chính xác động học, con số thứ hai - cấp của mức làm việc êm, con số thứ ba - cấp của mức tiếp xúc, chữ thứ nhất - dạng đối tiếp, chữ thứ hai - dạng dung sai khe hở mặt răng.

Ví dụ: ký hiệu quy ước độ chính xác bộ truyền thanh răng trong đó bánh răng có cấp chính xác 8 đối với mức chính xác động học, cấp 7 đối với mức làm việc êm, cấp 7 đối với mức tiếp xúc mặt răng, dạng đối tiếp B, dạng dung sai khe hở mặt răng a, còn thanh răng có cấp chính xác 9 - mức chính xác động học, cấp 8 - mức làm việc êm và mức tiếp xúc, dạng đối tiếp B, dạng dung sai khe hở mặt răng a:

1.10. Khi sử dụng cấp chính xác về sai lệch của kích thước lắp ráp thấp hơn so với quy định đối với dạng đối tiếp đã cho (bảng 11), trong ký hiệu quy ước về độ chính xác của bộ truyền cần chỉ rõ cấp chính xác về sai lệch của kích thước lắp ráp, và độ hở mặt răng cần thiết giảm nhỏ được xác định theo công thức;

j'_nmin = j_nmin - 0,68 (f'a - fa)

Trong đó:

Jnmin - độ hở mặt răng cần thiết đối với dạng đối tiếp đã cho;

fa - sai lệch giới hạn của kích thước lắp ráp đối với dạng đối tiếp đã cho;

j'_nmin, f'a - các trị số thay đổi của j_nmin và fa

Ví dụ: ký hiệu quy ước độ chính xác của bộ truyền thanh răng có cấp chính xác 7 đối với cả ba mức, dạng nối tiếp C, dạng sung sai khe hở mặt răng a và cấp sai lệch của kích thước lắp ráp V (khi khoảng cách lắp tính toán a'_r = 450 mm, j_nmin = 123 μm).

Chú thích: Khi sử dụng cấp chính xác về sai lệch của kích thước lắp ráp cao hơn so với quy định, khe hở nhỏ nhất trong bộ truyền sẽ lớn hơn khe hở đã chỉ dẫn trong bảng 6. Trong trường hợp này độ hở mặt răng cần thiết tăng có thể không cần chỉ dẫn trong ký hiệu quy ước về độ chính xác của bộ truyền.

2. MỨC CHÍNH XÁC

2.1. Dung sai và sai lệch giới hạn theo mức chính xác động học, mức làm việc êm và mức tiếp xúc mặt răng đối với các cấp chính xác khác nhau của thanh răng và bộ truyền thanh răng phải theo chỉ dẫn trong các bảng 6 - 10.

2.2. Các chỉ tiêu về mức chính xác động học phải theo chỉ dẫn trong bảng 3.

Bảng 3

Chú thích: Nếu độ chính xác động học của bánh răng so với đường trục làm việc của nó theo các yêu cầu của TCVN 1067 - 71 và độ chính xác động học của thanh răng so với mặt chuẩn theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này và các yêu cầu về chọn lắp không được đặt ra thì không cần thiết phải kiểm độ chính xác của bộ truyền.

2.3. Các chỉ tiêu về mức làm việc êm phải theo chỉ dẫn trong Bảng 4.

Bảng 4

Chú thích:

1. Nếu mức êm của bánh răng phù hợp với các yêu cầu của TCVN 1067 - 71 và mức ấm của thanh răng phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này thì không cần thiết phải kiểm tra mức làm việc của bộ truyền thanh răng.

2. Khi mức làm việc êm của bộ truyền thanh răng phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này thì không cần thiết phải kiểm tra mức làm việc êm của bánh răng và thanh răng.

2.4. Các chỉ tiêu xác định mức tiếp xúc mặt răng trong bộ truyền phải theo chỉ dẫn trong bảng 5.

Bảng 5

Chú thích:

1. f_xr và f_yr  - dùng cho bộ truyền có vị trí răng không điều chỉnh;

2. Mức về vết tiếp xúc không phải là bắt buộc và chỉ dùng khi có sự thỏa thuận giữa nhà máy chế tạo và khách hàng.

2.5. Các chỉ tiêu về mức chính xác động học, trừ F"_rr F"_ir mức làm việc êm, trừ f"_ir và mức tiếp xúc mặt răng trong bộ truyền thanh răng, trừ f_xr và f_yr, tùy theo điều kiện làm việc theo prôfin răng phải và trái cho phép dùng theo các cấp chính xác khác nhau.

2.6. Trong các trường hợp khi cải tiến mặt răng hoặc prôfin răng hoặc có yêu cầu đặc biệt về hình dạng và vị trí của vết tiếp xúc, các chỉ tiêu và mức xác định sự tiếp xúc mặt răng trong bộ truyền được quy định độc lập so với bảng 10.

2.7. Bộ các chỉ tiêu tương ứng với các điều 2.2 - 2.4 và các chỉ tiêu bảo đảm độ hở mặt răng cần thiết theo điều 3.2 do người chế tạo quy định. Các bộ chỉ tiêu được quy định để nghiệm thu thanh răng và bộ truyền đều có giá trị ngang nhau. Khi đánh giá so sánh (ví dụ tính toán) ảnh hưởng của độ chính xác của bộ truyền tới chất lượng sử dụng của chúng nên dùng các chỉ tiêu F'_ior, F'_ir, f'_ir và kích thước tương đối của vết tiếp xúc.

2.8. Không nhất thiết phải kiểm tra trực tiếp thanh răng và bộ truyền thanh răng theo tất cả các chỉ tiêu của bộ chỉ tiêu được quy định nếu nhà máy chế tạo có hệ thống kiểm tra độ chính xác trong quá trình sản xuất theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

2.9. Các yêu cầu về độ chính xác của thanh răng được quy định tương đối so với bề mặt chuẩn. Sai số của bề mặt được dùng làm chuẩn đo: độ không chính xác về hình dạng và vị trí so với bề mặt chuẩn, cần được tính đến hoặc được bù bằng cách giảm dung sai chế tạo.

Mức chính xác động học (chỉ tiêu F'_ir, F_pr, F_pgr)

Bảng 6

Chú thích:

1. Các ký hiệu sử dụng:

F’_i - dung sai sai số động học của thanh răng;

F_p - dung sai sai lệch tích lũy bước răng của thanh răng;

F_pg - sai lệch tích lũy giới hạn bước răng của thanh răng.

2. Để xác định F'_i dùng F_p và f_f. F_p­ được chọn tùy theo cấp chính xác theo mức chính xác động học, f_f - tùy theo cấp chính xác theo mức làm việc êm (bảng 9).

Mức chính xác động học (Chỉ tiêu P"_ir, F_rr)

Bảng 7

Chú thích: Các ký hiệu sử dụng

F"_i - Dung sai độ dao động khoảng cách đo theo chiều dài thanh răng;

F_r - Dung sai độ dao động về độ giảm mỏng chiều dày răng.

Mức chính xác động học (chỉ tiêu P'_ior)

Bảng 8

Chú thích

1) Dung sai sai số động học lớn nhất của bộ truyền thanh răng được xác định theo công thức:

F'_io = K (F'_i1) + (F'_i2)

ở đây:

K - theo bảng 8 tùy theo u =

Z₂ - số răng của thanh răng trong chiều dài làm việc;

Z₁ - số răng của bánh răng;

F'_i1 - theo TCVN - 71;

F'_{i2 -} theo bảng 6

2) Dung sai sai số động học lớn nhất của bộ truyền thanh răng F'_io khi chọn lắp có thể giảm nhỏ, xuất phát từ tính toán.

Mức làm việc êm (chỉ tiêu f'_ir, f_ptr, f_fr, f"_ir)

Bảng 9

Chú thích:

1) Các ký hiệu được sử dụng:

f'_i - dung sai sai số động học cục bộ;

f_pt - sai lệch giới hạn của bước;

f_f - dung sai của sai số prôfin răng;

f"_i - dung sai độ dao động khoảng cách đo sau một răng.

2) Dung sai sai số động học cục bộ của bộ truyền thanh răng được xác định theo công thức:

f'­_ie =

Ở đây   f_pt1 - theo TCVN 1067 - 71;

            f_pt2 - theo bảng 9.

Mức tiếp xúc mặt răng trong bộ truyền (chỉ tiêu F_βr, F_rr, F_yr vết tiếp xúc)

Bảng 10

Chú thích:

1) Các ký hiệu sử dụng:

F_β - dung sai hướng răng;

f_{x ­}- dung sai độ không song song của đường trục;

f_y - dung sai độ xiên của trục;

2) Mức về vết tiếp xúc cho bảng 10 trong dấu ngoặc không nhất thiết phải dung. Vết tiếp xúc chỉ dùng khi có sự thỏa thuận giữa nhà máy chế tạo và khách hàng.

3. Mức độ hở mặt răng

3.1. Trị số độ hở mặt răng cần thiết j_{n min} đối với những dạng đối tiếp nhau được quy định độc lập đối với cấp chính xác của bánh răng, thanh răng và bộ truyền thanh răng, theo bảng 11.

3.2. Sai lệch giới hạn của kích thước lắp f_a được quy định tương ứng với dạng đối tiếp hoặc nếu sai lệch này được chỉ trong ký hiệu quy ước độ chính xác của bộ truyền (xem mục - 10) - theo cấp sai lệch của khoảng cách lắp (bảng 11).

3.3. Độ dịch chuyển phụ nhỏ nhất của prôfin gốc E_HS và sai lệch nhỏ nhất của chiều dày răng E_ss được quy định theo bảng 12 và 14 tùy theo dạng đối tiếp và cấp chính xác theo mức làm việc êm.

3.4. Dung sai độ chuyển của prôfin gốc T_H và dung sai chiều dày răng T­_s được quy định theo bảng 13 và 15 tùy theo dạng đối tiếp hoặc dung sai khe hở mặt răng và cấp chính xác theo mức chính xác động học.

3.5. Đối với bộ truyền có vị trí của răng không cần điều chỉnh, các chỉ tiêu đảm bảo độ hở mặt răng cần thiết là:

Đối với thanh răng: E_HS (bảng 12) hoặc E_ss (bảng 14);

Đối với bộ truyền thanh răng: f_a;

Đối với bộ truyền có điều chỉnh vị trí của răng j_{n min}.

Mức độ hở mặt răng

Độ hở mặt răng cần thiết j_{n min} và sai lệch giới hạn của kích thước lắp ± fa

Bảng 11

(1) Khoảng cách lắp tính toán a_R : a_R -

Mức độ hở mặt răng

Độ dịch chuyển phụ nhỏ nhất của prôfin gốc E_HS

Bảng 12

Mức độ hở mặt răng

Dung sai độ dịch chuyển prôfin gốc T_H­

Bảng 13

Bảng 14

Mức độ hở mặt răng

Sai lệch nhỏ nhất của chiều dày răng B_ss

Bảng 15

Độ hở mặt răng

Dung sai chiều dày răng T_s

PHỤ LỤC 1

Các công thức để xác định dung sai và sai lệch giới hạn được quy định trong tiêu chuẩn

Các quan hệ đối với độ hở mặt răng cần thiết, sai lệch và dung sai theo mức độ hở mặt răng

PHỤ LỤC 2

Các công thức tính theo mức độ hở mặt răng

Khi sử dụng các chỉ tiêu độ chính xác theo mức độ hở mặt răng nên dùng các công thức sau:

Độ dịch chuyển bổ sung dưới của prôfin gốc:

/E_Hi/ = /E_HS/ + T_H

Sai lệch lớn nhất chiều dày răng:

/E_Si/ = /E_SS/ + T_S

Độ hở mặt răng lớn nhất:

J_{n min} = J_{n min} +