Методы расчета и сравнительный анализ точности механических передач в сборе

Abstract

Приведены исследования точности зубчатых, червячных и планетарных с промежуточными телами качения механических передач в сборе. Расчет и контроль точности механической передачи в сборе по комплексному показателю, которым является кинематическая погрешность, позволяет оценивать качество производства готового изделия. Проведены расчеты и анализ кинематической погрешности зубчатых и червячных передач на основе известных стандартов и показано незначительное отличие числовых значений допусков на кинематическую погрешность этих передач. Разработаны методы, методики и математические зависимости для расчета кинематической погрешности исследуемых механических передач в сборе с учетом погрешностей циклических и монтажа. Проведена экспериментальная оценка кинематической погрешности планетарных передач с промежуточными телами качения и сравнительный анализ точности этих передач с зубчатыми передачами. Проведен спектральный анализ кинематической погрешности планетарного редуктора с промежуточными телами качения и определены ее наиболее значимые гармонические составляющие с целью установления допусков на изготовление деталей редуктора и сравнения с гармоническими составляющими зубчатых передач. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований сделаны выводы о возможности использования единых допусков на кинематическую погрешность для зубчатых, червячных и планетарных с промежуточными телами качения передач в сборе, что упрощает конструкторское и технологическое проектирование и позволяет применять единые методы контроля на специализированных стендах.

This article presents studies of the accuracy of assembled mechanical transmissions with gears, worm gears, and planetary gears with intermediate rolling elements. Calculating and monitoring the accuracy of assembled mechanical transmissions using a complex indicator, namely, kinematic error, allows for assessing the production quality of the finished product. Calculations and analysis of the kinematic error of gears and worm gears based on known standards are performed, demonstrating insignificant differences in the numerical values of kinematic error tolerances for these transmissions. Methods, techniques, and mathematical relationships are developed for calculating the kinematic error of assembled mechanical transmissions under study, taking into account cyclic and assembly errors. An experimental evaluation of the kinematic error of planetary gears with intermediate rolling elements and a comparative analysis of the accuracy of these transmissions with gear transmissions are conducted. A spectral analysis of the kinematic error of a planetary gearbox with intermediate rolling elements was conducted, and its most significant harmonic components were determined. These components were used to establish tolerances for the manufacture of gearbox components and for comparison with the harmonic components of gear drives. Based on the results of theoretical and experimental studies, conclusions were drawn regarding the feasibility of using uniform kinematic error tolerances for gear, worm, and planetary gearbox assemblies with intermediate rolling elements. This simplifies design and technological development and enables the use of uniform testing methods on specialized test benches.