Проверка передач

Долговечность и бесперебойная работа зубчатых передач зависят не только от материала шестерен, но в значительной мере от качества их изготовления и тщательности монтажа передачи. Для нормальной работы зубчатого зацепления и связанных с ним элементов привода при монтаже должны быть выполнены следующие основные условия:
а) соблюдение проектных расстояний между центрами колес и совпадение диаметров их начальных окружностей; при сдвинутых валах смазка выжимается, а подшипники и зубья быстро изнашиваются; при избыточных межцентровых расстояниях зубья ударяются друг о друга и выкрашиваются;
б) параллельность осей цилиндрических колес и соблюдение углов пересечения осей конических шестерен и углов скрещивания червячных передач;
в) сохранение величины боковых и радиальных зазоров и плоскостного биения; в пределах нормы при уменьшении зазоров выжимается смазка, а при увеличении их сверх нормы контактная поверхность будет приходиться на головки зубьев, и они быстро износятся;
г) правильность установки и надежность закрепления опор подшипников валов и шестерен.
При монтаже точность установки быстроходных передач должна быть выше, чем точность установки тихоходных передач.
При проверке межцентровых расстояний зубчатых передач необходимо установить, надежно ли закреплены подшипники и не сместились ли они в процессе работы. Параллельность осей в собранных редукторах или лебедках можно проверить штангенциркулем, размеры между концами валов (или посадочными гнездами) с обеих сторон должны быть равны.
После установки валов в подшипники замеры межцентровых расстояний между осями ваерного, вспомогательного и машинного валов производят согласно схеме, показанной на рис. 122, А.
Межцентровые расстояния L, L1 и L2 равны:

где l — расстояние между ваерным и вспомогательным валами, замеренное штихмассом;
l1   — расстояние между ваерным и моторным валами;
l2    — расстояние между моторным и вспомогательным валами;
dв   — диаметр ваерного вала в месте замера;
dвс — диаметр вспомогательного вала в месте замера;
dм   — диаметр машинного вала в месте замера.
Предельные отклонения расстояния между центрами пары цилиндрических колес с обработанными зубьями при положительном значении отклонения могут быть приняты по данным таблицы 22.

Допускаемый радиальный зазор для цилиндрических колес принимают равным 0,16 модуля + допускаемое отклонение расстояния между центрами, а величину допускаемого бокового зазора — равной 0,05—0,08 модуля.
Величину бокового зазора можно подсчитать по следующим формулам:
Верхний предел 0,15 -Мп (Z + 60) + 25 микрон.
Нижний предел 0,5 -Mn    (Z.+ 60) + 125 микрон.
В этих формулах Мп   — нормальный модуль и Z — число зубьев.
Величину радиального зазора проверяют щупом или свинцовой проволокой. Для этого свинцовую проволоку прокатывают между находящимися в зацеплении зубьями и замеряют микрометром толщину обжатой при повороте колес проволоки. Боковой зазор определяют щупом. Профиль, толщину и шаг зубчатых колес проверяют зубомером. При ремонте допускаемые отклонения в зубчатом зацеплении принимаются по степени точности передачи, которая устанавливается в зависимости от окружной скорости и твердости их зубьев. Обычно колеса лебедок относятся к 8, 9 и 10 степени точности, и только быстроходные первые ступени редукторов — к 7-й.
Правильность установки зубчатых колес в процессе монтажа определяется размером и расположением поверхности касания зубьев, а также величинами фактических боковых и радиальных зазоров. Средние плоскости симметрии сечения ободьев зубчатых колес, находящихся в зацеплении, не должны иметь смещение больше 0,5 мм. При разной ширине зубчатых колес одной пары совпадение осей симметрии колес не обязательно, но широкое колесо должно перекрывать узкое.
Правильность зацепления зубчатых колес при помощи краски проверяют следующим образом. На несколько зубьев малой шестерни наносят тонкий слой краски, затем передачу проворачивают на несколько оборотов в рабочем направлении вращения. Полученные при этом отпечатки краски на зубьях колеса определяют величину площади касания зубьев, а положение отпечатков характеризует параллельность валов передачи. Затем зубья протирают насухо, краску наносят на несколько зубьев колеса и проворачивают передачу в нерабочем направлении вращения. Сравнивая полученные отпечатки краски на зубьях малой и большой шестерен, определяют правильность их взаимного расположения.

Рис. 124. Проверка элементов цилиндрической зубчатой передачи.
При правильно установленных валах шестерен и правильном профиле зуба отпечаток на нем получается равномерный по боковой поверхности зуба, расположенный симметрично относительно его средины и начальной окружности колеса, как это показана на рис. 124, А на схеме 1.
При неправильном расстоянии между центрами валов, находящихся в одной плоскости, отпечаток получается симметричным относительно середины зуба, но смещенным к его головке при раздвинутых валах (см. схему 2) или к основанию — при сдвинутых валах (см. схему 3).
Отпечаток 1, расположенный у одного края зуба и переходящий в отпечаток 2 на противоположную сторону этого же края, при вращении зубчатой передачи в сторону, противоположную рабочему направлению вращения, свидетельствует о непараллельности валов, находящихся в одной плоскости (см. рис. 124, Б).
При правильном межцентровом расстоянии по оси симметрии колес, то есть при отклонении правого и левого подшипников в разные стороны, величины перемещений подшипников подсчитывают по формулам согласно схеме, показанной на рис. 124, В:

где в — величина необходимого смещения одного из подшипников;
а — величина отклонения, равная аз—ai (разность замеренных щупом радиальных зазоров с двух сторон зуба); 
б — длина зуба;
е — то же, для второго подшипника; 
ж, г — расстояния шестерни от подшипников.
Отпечаток, расположенный у одного края зуба и переходящий на противоположную сторону другого края, при вращении зубчатой передачи в сторону, противоположную рабочему направлению вращения, является признаком неправильного расположения валов, находящихся в разных плоскостях (см. рис. 124, Г). Необходимое смещение одного из подшипников согласно схеме, показанной на рис. 124, Д, определяется по формуле:

где г — необходимая величина смещения подшипника:
а — абсолютная величина перекоса  (разность замеренных щупом боковых
зазоров с двух сторон зуба); 
б — ширина зуба;
в — расстояние между подшипниками.
При проверке зубчатых зацеплений на краску следует руководствоваться ГОСТом, согласно которому пятна должны покрывать по высоте не менее 60% поверхности зуба, а по длине в колесах 7 степени точности — не менее 65%, 8и9степеней точности — не менее 50%, и в колесах 10 степени точности допускаются отдельные пятна касания на каждом зубе. Наиболее рациональным расположением контактной поверхности является растянутый овал, расположенный посредине рабочей поверхности зуба.
При недостаточном зацеплении (по результатам пробы на блеск — для 7 степени точности, на блеск и краску — для 8 и 9 степеней точности и краску — для 10 степени точности) исправления производятся для 7 степени точности приработкой с пастой, для 8 и 9 — шабровкой зубьев или приработкой с пастой и для 10 — опиливанием и шабровкой зубьев.
При неправильном изготовлении или монтаже зубчатой передачи либо при деформации валов может сосредоточиться значительная нагрузка на небольшой поверхности зуба, в результате чего зубья быстро изнашиваются, а иногда и ломаются.
Установка зубчатых колес с недостаточным боковым зазором влечет за собой заедание зубьев, что приводит к значительному повреждению их рабочих поверхностей. Неудовлетворительное прилегание зубьев может исправляться притиркой или пришабровкой с последующей притиркой. Притирка поверхностей с точностью до 0,001 мм подразделяется на грубую, среднюю и тонкую. Слой толщиной 17—35 мк снимается грубой пастой ГОИ, 8—16 мк — средней пастой и 1—7 мк — тонкой пастой ГОИ.
Притираемое зубчатое зацепление смазывается пастой. Шестерни вращают в разных направлениях до притирки необходимого качества. После обкатки шестерен пасту с них удаляют, промывают их керосином, затем передачу вращают вхолостую в течение 0,5—2 часов до получения блестящей контактной поверхности касания зубьев.
После проверки правильности монтажа зубчатые передачи оп-робывают на легкость вращения и шум при работе. Вращение шестерен должно быть плавным, без толчков и заклинивания. По шуму, издаваемому работающими зубчатыми передачами, можно определить состояние зацепления. При работе зубчатых передач 7, 8 и 9 степеней точности при нормальной нагрузке и окружной скорости шум должен быть равномерным — без пульсации и ударов. При работе зубчатой передачи 10 степени точности допускается неравномерность шума без ударов.
Хорошо изготовленные и правильно установленные неизносившиеся шестерни при работе издают равномерный шум низкого тона. Появление периодически нарастающих шумов или коротких постукиваний (тресков) является признаком неправильности зацепления. При наличии эксцентриситета зубчатых колес слышен периодически повторяющийся пульсирующий глухой шум. Неравномерность шага зубьев по начальной окружности вызывает резкий рокот среднего тона.
Следует иметь в виду, что посадка на вал шестерни с зазорами, допускающими некоторую ее «качку», влечет за собой ускоренный износ зубьев шестерни из-за нарушения правильного зацепления. Зубчатые колеса должны плотно прилегать к заточкам соответствующих   валов и к торцовым шайбам.
Редукторы рекомендуется осматривать не реже одного раза в месяц и проверять, нет ли посторонних шумов при работе шестерен, замерять температуру и уровень масла.