Серия информационных материалов · B8 · Стандарты и измерения

Червячная передача Стандарты — DIN, ISO и AGMA: что измеряет каждый из этих стандартов и как они соотносятся друг с другом.

В чертеже американского заказчика указан стандарт AGMA 10. Ваша мастерская работает по стандарту DIN. Какой из них более точный? Какие параметры фактически измеряет каждый стандарт? Это руководство поможет разобраться в этом вопросе с помощью таблицы прямого сравнения и справочника по пересчету классов точности.

DIN 3975/3976ISO 1122-1AGMA 6022-C96Перевод DIN в AGMA

Конструкция цилиндрического червячного колеса 1

⚙ Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd., Ansan-si, Gyeonggi-do, [email protected]

Рисунок, вызвавший трехнедельную задержку.

Корейский производитель машин получил заказ от американского OEM-производителя с чертежом червячной передачи, в котором указывался класс качества AGMA 10. Их производственная команда сочла это эквивалентом DIN 8 — распространенная, но неточная конверсия — и изготовила детали в соответствии с этим. Входной контроль американского OEM-производителя отклонил детали: их координатно-измерительная машина обнаружила отклонения шага и ошибки профиля в пределах допуска DIN 8, но за пределами допуска AGMA 10 для конкретного размера шестерни. Трехнедельная задержка на решение проблемы — повторная проверка, новая документация, частичная доработка — обошлась дороже, чем сам комплект шестерен.

Ошибка заключалась не в производстве, а в преобразовании. Классы точности DIN и AGMA не являются простым переводом 1:1. Они измеряют перекрывающиеся, но не идентичные наборы параметров зубчатых передач, и значения их допусков масштабируются по-разному в зависимости от модуля и диаметра делительной окружности. Понимание того, что на самом деле определяет каждый стандарт, — и где их преобразование является надежным, а где дает сбой, — имеет важное значение для любой инженерной группы, работающей с международными клиентами или поставщиками.

червячная передача 1
червячная передача 2

DIN 3975 и DIN 3976 — европейский эталон

Стандарт DIN 3975 определяет геометрические параметры и терминологию для цилиндрических червячных передач — угол наклона, осевой шаг, нормальный шаг, толщина зуба над штифтами, направление спирали и взаимосвязь между геометрическими параметрами червяка. Стандарт DIN 3976 устанавливает допуски. Классы точности в DIN 3976 варьируются от класса 3 (высочайшая точность, редко используется в промышленных масштабах) до класса 12 (грубая точность для промышленного применения). Стандартные поставки компании Korea Ever-Power охватывают классы с 6 по 12, а класс 5 доступен для позиционирующих применений по запросу.

Каждый класс точности определяет допустимые допуски для пяти основных параметров. Эти пять параметров отражают полное геометрическое качество червячной резьбы — для полного определения качества червячной передачи в соответствии со стандартом DIN 3976 дополнительные параметры не требуются.

Отклонение профиля зуба Ff

Отклонение фактического профиля резьбы червяка от теоретического эвольвентного профиля в нормальном сечении. Высокое значение Ff концентрирует нагрузку в локальных точках контакта, а не распределяет ее по всей дуге зацепления. Основной источник шума в зацеплении червячной передачи.

Отклонение ведущего звена Fb

Отклонение фактического шага резьбы от теоретического шага вдоль делительного цилиндра. Неравномерный шаг резьбы вызывает периодические колебания нагрузки при вращении червяка — источник боковых полос вибрации на частоте зубьев.

Одноточечное отклонение шага fp

Отклонение ширины зазора между зубьями от теоретического значения. Каждая ошибка шага создает короткий импульс углового ускорения/замедления, которые суммируются в суммарную ошибку передачи.

Полное отклонение профиля Fa

Амплитуда ошибки профиля от пика до впадины, включая все гармоники. Используется при расчетах вибрации и акустического шума. Самый важный параметр для бесшумной работы червячной передачи.

Отклонение толщины зуба как

Отклонение толщины зуба от номинальной, измеренное по штифтам на цилиндре, определяющем шаг зуба. Непосредственно контролирует люфт в сборке — зуб меньшего размера увеличивает зазор; зуб большего размера может привести к задеванию кончика зуба.

Классы точности DIN — области применения, методы производства и пересчеты.

Класс DIN AGMA Примерно. Производство Профиль Dev. Ff (M5) Ведущий разработчик. Facebook Типичное применение Корейская компания EverPower Supply
DIN 5 AGMA 12+ Земля + перекрытие 4 мкм 6 мкм Хирургические роботы, метрология, высокоточные позиционеры Только по запросу
DIN 6 АГМА 11 Заземление нити 6 мкм 9 мкм Шарнирные соединения роботов, ЧПУ-индексаторы, высокоточная автоматизация Доступно в течение 4-6 недель.
DIN 7 АГМА 10 Заземление нити 9 мкм 14 мкм Упаковочные индексаторы, системы слежения за солнцем, шарниры для коллаборативных роботов. Стандартная точность
DIN 8 АГМА 9 Отделка методом фрезерования/токарной обработки 14 мкм 20 мкм Промышленные конвейеры, станки, общая автоматизация Стандартная поставка
DIN 9 АГМА 8 Хоббед 20 мкм 28 мкм Машины общего назначения, сельскохозяйственная техника, погрузочно-разгрузочное оборудование Стандартная поставка
DIN 10 АГМА 7 Хоббед 28 мкм 40 мкм Некритичные приводы, низкоскоростное оборудование Стандартная поставка
DIN 12 АГМА 6 Как вырезано 56 мкм 80 мкм Ненадежные системы, медленные накопители для эпизодического использования Стандартная поставка

Показаны значения отклонения профиля и шага для червячного вала модуля 5 при среднем диапазоне диаметров шага. Значения масштабируются в зависимости от модуля и диаметра согласно таблицам допусков DIN 3976.

AGMA 6022-C96 — Американский справочник

AGMA 6022-C96 (Руководство по проектированию цилиндрических червячных передач) — это основной стандарт Американской ассоциации производителей зубчатых передач (ASM) для проектирования и спецификации червячных передач. Классы качества варьируются от AGMA 6 (самый низкий) до AGMA 14 (самый высокий) — обратите внимание на инвертированную нумерацию относительно DIN, где меньшие числа указывают на более высокую точность. AGMA 14 = самая высокая точность, AGMA 6 = грубая коммерческая точность.

Ключевое методологическое различие: AGMA 6022 определяет классы качества в основном посредством составная ошибка передачи Тест — это суммарное изменение шага зубьев, измеряемое на нескольких зубьях с помощью стенда для проверки зубчатых колес. Стандарт DIN 3976 устанавливает допуски для отдельных параметров (Ff, Fb, fp, As), измеряемые отдельно с помощью координатно-измерительной машины. Зубчатое колесо может соответствовать одному стандарту, но при этом демонстрировать незначительно большее отклонение по параметру, который имеет больший вес в другом стандарте, — особенно при нестандартных размерах модуля, где формулы масштабирования допусков расходятся.

Важный практический момент: Нумерация AGMA идет в обратном порядке по отношению к DIN. AGMA 8 — это ниже точность выше, чем у AGMA 12; DIN 8 выше Точность выше, чем у DIN 12. При чтении чертежа всегда обращайте внимание на то, к какому стандарту относится указанный номер, прежде чем интерпретировать его. Наиболее распространенная ошибка в интерпретации классов точности в международной поставке зубчатых передач — это путаница между AGMA 8 (грубая коммерческая) и DIN 8 (стандартная промышленная).

Методы измерения параметров червячной передачи с помощью координатно-измерительной машины (КИМ)

червячная передача 4

Современные координатно-измерительные машины (КИМ) с использованием вращающегося щупа отслеживают боковую поверхность резьбы червяка в заданных плоскостях измерения, регистрируя отклонение от теоретической эвольвенты в каждой точке измерения. Измерение выполняется в трех осевых положениях (для проверки равномерности шага) и двух положениях по высоте профиля (для проверки формы профиля), всего шесть участков измерения на каждый виток резьбы.

Измерение профиля
Стилус КИМ отслеживает боковую поверхность резьбы в нормальном сечении. Отклонение от теоретической эвольвенты в каждой точке представляет собой ошибку профиля Ff.
Измерение свинца
КИМ регистрирует положение резьбы на нескольких угловых шагах по всей длине резьбы. Отклонение шага — это разница между максимальным и минимальным отклонениями от постоянного шага.
Толщина зуба над штифтами
Калиброванный штифт устанавливается в резьбовое пространство; измерение по штифту позволяет определить толщину зуба путем геометрического расчета.
Измерение диаметра отверстия
Диаметр отверстия, измеренный в 3 осевых положениях, x 2 перпендикулярных диаметра = 6 измерений, подтверждающих соответствие стандарту H7.

Контроль и проверка качества на предприятии Korea Ever-Power

Цилиндрическая червячная передача 2 червячная передача 3
мастерская червячной передачи 5 мастерская червячной передачи 6

Чтение чертежа червячной передачи — необходимые параметры

Полный чертеж червячной передачи должен содержать все параметры, необходимые для изготовления и проверки шестерни. Отсутствие параметров является недостатком чертежа — их следует добавить до начала производства. Следующие параметры должны быть указаны на любом чертеже червячной передачи, предназначенном для поставки прецизионных изделий.

Параметры чертежа Символ К чему приводит его отсутствие
Осевой модуль мкс Неправильный модуль = неправильный размер зубьев, неправильное межосевое расстояние, несоответствие с колесом.
Количество стартов z1 Неправильный начальный счетчик изменяет соотношение, эффективность и поведение самоблокировки.
количество зубьев колеса з2 Неправильный подсчет изменяет соотношение и расстояние между центрами.
отношение диаметра q Определяет диаметр шага d1 = mxq; влияет на угол наклона.
Направление спирали Р или Л Неправильная ориентация вала = ошибка пересечения вала на 90 градусов или обратное вращение.
Нормальный угол давления ан Обычно 20 градусов; изменение значения влияет на прочность зубьев и геометрию зацепления.
Класс точности DIN/AGMA Неправильный класс = неправильный допуск — отбраковка или приемка дефектных деталей.
Допуск на толщину зуба Как Отсутствует = неконтролируемый люфт в сборке
Качество поверхности Ra Ра Несоблюдение требований к пищевым продуктам/медицинским изделиям/чистым помещениям.
Допуск на межосевое расстояние a +/- тол Целевой параметр обработки корпуса; влияет на люфт и качество контакта.

Корея Вечная Сила

Продукция, соответствующая стандартам, с документацией для КИМ.

Червячная передача из легированной стали — соответствует стандартам.
Стандарт DIN 6–DIN 9 — Отчет КИМ прилагается
Червячная передача из легированной стали — соответствует стандартам.
Каждый комплект червячных передач из легированной стали Korea Ever-Power поставляется с протоколом контроля качества, составленным на координатно-измерительной машине (КИМ), в котором документируются фактические измеренные значения для каждого параметра DIN 3976 — это не заключение о соответствии/несоответствии, а измеренные значения отклонения наряду с допуском класса DIN для сравнения. Инженеры могут подтвердить соответствие классу точности и использовать фактические измеренные данные при преобразовании спецификации DIN в соответствие классу AGMA для входного контроля американских OEM-производителей. Варианты класса точности: стандарт DIN 9, прецизионный промышленный DIN 8, шлифованный DIN 7 (автоматизация), высокоточный DIN 6 (по запросу). Эквивалентные AGMA заявления о соответствии доступны, если чертежи американских OEM-производителей требуют документации класса качества AGMA.

Просмотреть технические характеристики

Прецизионное червячное колесо — соответствует чертежам DIN.
Подбор контактных линз по профилю — фотография рисунка контактных линз прилагается
Прецизионное червячное колесо — соответствует чертежам DIN.
Когда в технических чертежах указан класс точности DIN или AGMA, компания Korea Ever-Power изготавливает соответствующее червячное колесо и предоставляет документацию, подтверждающую соответствие каждому допуску DIN 3976. Отчет КИМ содержит информацию о диаметре отверстия (6 точек измерения, подтверждающих соответствие стандарту H7), биении зубьев и проценте покрытия контактной поверхности. Для клиентов, которым требуется документация в формате AGMA для шестерен, изготовленных по стандарту DIN (что часто встречается при поставках корейских OEM-производителей американским клиентам), на основе данных КИМ, измеренных по стандарту DIN, составляются дополнительные заявления о соответствии AGMA.

Просмотреть технические характеристики

Дуплексная червячная передача — полная документация по точности DIN.
Соответствие стандартам DIN 5 и DIN 7 — Сертификация по содержанию свинца.
Дуплексная червячная передача — Полная документация по точности DIN
Для двухшпиндельного червячного вала требуется еще один сертифицированный параметр помимо стандартного DIN 3976: разница шага резьбы между левой и правой сторонами резьбы — параметр, позволяющий регулировать люфт путем осевого смещения. Компания Korea Ever-Power измеряет и сертифицирует разницу шага резьбы как конкретное значение (а не диапазон) для каждого двухшпиндельного комплекта, что позволяет инженеру-монтажнику рассчитать точное осевое смещение, необходимое для достижения целевого люфта. Стандартная точность для двухшпиндельных комплектов соответствует DIN 5–DIN 7. Полный комплект документации включает сертификат разницы шага резьбы, стандартный отчет КИМ и фотографию контактной поверхности.

Просмотреть технические характеристики

Часто задаваемые вопросы о стандартах

Стандарты и контроль качества червячных передач — вопросы от инженеров по качеству

В чертеже заказчика указан стандарт качества AGMA 10. Какой класс DIN производит компания Korea Ever-Power, соответствующий этому стандарту?+

Класс AGMA 10 приблизительно соответствует DIN 7 для типичных комбинаций червячных передач и диаметров. Компания Korea Ever-Power производит шестерни, эквивалентные AGMA 10, с классом точности DIN 7 (шлифованная червячная резьба, измеренные и указанные допуски DIN 3976). Точное соответствие зависит от размера шестерни — для очень малых модулей (M1-M2) DIN 7 может быть немного жестче, чем AGMA 10; для больших модулей (M8+) соотношение может отличаться. Если в чертеже заказчика указан класс качества AGMA, компания Korea Ever-Power предоставляет измеренные значения DIN вместе с заявлением о соответствии классу AGMA, подтверждающим, что фактические измеренные отклонения находятся в пределах допусков AGMA 10 для конкретных размеров шестерни.

В чём разница между классом качества и классом точности в технических характеристиках червячной передачи?+

В стандартах используется разная терминология для обозначения одного и того же понятия. В DIN 3976 используется Qualitaetsstufe (класс качества), что в переводе на английский означает класс точности, с номерами от 3 до 12, причем меньшие номера означают более высокую точность. В AGMA используется номер качества (Q) с номерами от 3 до 14, причем большие номера означают более высокую точность — нумерация инвертирована относительно DIN, что часто приводит к путанице. В ISO 10064-6 используется класс точности с аналогичной системой, как в DIN. При указании стандартов на международном уровне всегда уточняйте, какая система нумерации используется: DIN 8 и AGMA 8 имеют одинаковые номера, но обозначают разные уровни точности — DIN 8 значительно более точный, чем AGMA 8.

Предоставляет ли компания Korea Ever-Power отчеты о проверке по стандартам AGMA, или только отчеты по КИМ в формате DIN?+

Стандартные отчеты КИМ составляются в формате DIN 3976 и содержат измеренные значения в соответствии с пределами допуска DIN. Если заказчику из США требуется документация соответствия в формате AGMA, компания Korea Ever-Power готовит заявление о соответствии классу AGMA на основе измеренных значений DIN, подтверждая, что измеренное отклонение профиля, отклонение шага и изменение шага соответствуют пределам допуска AGMA для указанного номера качества при конкретном модуле и диаметре шага. Эта услуга предоставляется бесплатно, если документация AGMA запрашивается при размещении заказа. Для заказов, где документация AGMA запрашивается после отгрузки, срок выполнения составляет 3-5 рабочих дней.

Как измеряется люфт червячной передачи, и отражается ли он в протоколе осмотра?+

Зазор в червячной передаче измеряется как угловое перемещение выходного вала (вала червячного колеса) в градусах, когда входной вал неподвижен, а выходной вал вращается попеременно в обоих направлениях под действием заданного опорного момента. Измерение проводится на испытательном стенде для проверки зацепления зубчатых передач при теоретическом межосевом расстоянии. Зазор в угловых единицах преобразуется в линейный на радиусе делительной окружности колеса. Компания Korea Ever-Power измеряет зазор на испытательном стенде в рамках проверки контактного рисунка для класса точности DIN 7 и выше — фотография контактного рисунка и измерение зазора включены в поставляемую документацию. Стандартная поставка (DIN 8-9) включает документацию по контактному рисунку; измерение зазора доступно по запросу.

Что означает общее отклонение профиля Fa в отчете КИМ и как оно влияет на шум зубчатой ​​передачи?+

Общее отклонение профиля Fa — это амплитуда отклонения профиля от пика до впадины в нормальном сечении — алгебраическая разница между самой высокой и самой низкой точками фактического профиля относительно теоретической эвольвенты. Малое значение Fa означает, что профиль резьбы точно соответствует теоретическому, и нагрузка равномерно распределяется по дуге зацепления. Большое значение Fa означает, что локальные высокие и низкие точки вызывают концентрацию нагрузки в высоких точках, увеличивая контактное напряжение Герца, повышая трение и создавая импульсы ошибки передачи на частоте зацепления. Fa является основным источником шума зацепления червячной передачи — уменьшение Fa путем шлифовки резьбы (DIN 7 против DIN 9) является наиболее эффективным единственным действием для снижения акустического шума червячной передачи.

Какой стандарт DIN используется для измерения толщины зубьев червячной передачи?+

Толщина зуба червяка измеряется методом измерения по шарикам (или штифтам), как указано в DIN 3960, и применяется к червячным передачам согласно DIN 3975. В резьбовое пространство помещается калиброванный шарик заданного диаметра; измерение по шарику с помощью другого шарика, расположенного диаметрально противоположно, дает размер, на основе которого рассчитывается толщина зуба. Диаметр шарика выбирается в соответствии с нормальным модулем и углом зацепления для обеспечения контакта с делительным цилиндром. Компания Korea Ever-Power использует центры измерения зубчатых передач с ЧПУ и контактными щупами для измерения профиля боковой поверхности резьбы и шага, а также измерение штифтами для проверки толщины зуба как на стадии заготовки, так и после шлифовки резьбы. Оба измерения отражаются в протоколе контроля КИМ.

Как обеспечить взаимозаменяемость червячных передач, поставляемых двумя разными поставщиками, при наличии одинаковых характеристик?+

Технические характеристики должны соответствовать международным стандартам допусков, а не запатентованным обозначениям. Укажите: модуль (точное значение), количество зубьев, направление спирали, угол зацепления (стандарт 20 градусов), класс точности (номер класса DIN), диаметр отверстия по стандарту H7 (точный диаметр), шпоночный паз по стандарту DIN 6885A и материал по стандарту состава с прослеживаемостью номера партии. Оба поставщика должны продемонстрировать соответствие одному и тому же формату отчета о проверке на КИМ. Для первоначальной квалификации сравните фактические измеренные значения от обоих поставщиков — а не просто отчеты о прохождении/непрохождении — чтобы подтвердить эквивалентную геометрию. Наиболее надежным способом подтверждения взаимозаменяемости перед началом производства является проверка соответствия размеров первого образца по отчетам КИМ двух поставщиков.

Какую минимальную информацию необходимо компании Korea Ever-Power для составления отчета CMM, соответствующего стандартам?+

Для составления отчета по КИМ в соответствии со стандартом DIN 3976 компании Korea Ever-Power необходимы следующие параметры: модуль m; количество пусканий z1; количество зубьев колеса z2; угол нормального зацепления an; отношение диаметров q (или диаметр делительной окружности d1); указанный класс точности (номер класса DIN); и диаметр отверстия с допуском. Используя эти параметры, можно рассчитать значения допусков DIN 3976 для каждого измеренного параметра и оценить соответствие измеренных отклонений. Если какой-либо параметр отсутствует в спецификации заказа, компания Korea Ever-Power запрашивает его до составления отчета — отчет без подтвержденных спецификаций не является действительным документом качества.

Поставка, соответствующая стандартам, с полным комплектом документации для КИМ.

Укажите класс точности (DIN или AGMA), и компания Korea Ever-Power подтвердит наличие возможности поставки, формата отчета КИМ и документации по преобразованию в класс AGMA до размещения заказа.

Редактор: Cxm

Виртуальный тур по нашей фабрике

ТЭГИ:Червячная передача | червячная передача червяк