Лабораторная работа 6 контроль зубчатого колеса

Цель работы: провести измерение параметров зубчатого колеса (колебания длины общей нормали F_vWr, радиального биения зубчатого венца F_rr, отклонения шага зацепления f_Pbr, разности любых шагов f_vPtr, отклонения длины общей нормали E_Wmr и дополнительного смещения исходного контура E_Hr) и дать заключение о годности зубчатого колеса в соответствии с заданными нормами кинематической точности, плавности работы, видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор по ГОСТ 1643 – 81.

Основные положения

Под длиной общей нормалиW понимается расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум разноименным активным боковым поверхностям А и В (рис. 6.1):

W = AB CD,

где АВ – касательная к дуге СD.

W = m[1,476(2n – 1) + 0,014z] , (6.1)

где n – число зубьев, охватываемых губками измерительного инструмента,

n = 0,11z + 0,5 (округляется до ближайшего целого); (6.2)

m – модуль, мм; z – число зубьев колеса.

Колебание длины общей нормалиF_vWr определяется как разность между наибольшей и наименьшей действительными длинами:

F_vWr = W_max – W_min . (6.3)

Эта погрешность характеризует кинематическую точность зубчатого колеса и ограничена допуском F_vW.

Радиальное биение зубчатого венца F_rrтакже характеризует кинематическую точность и является следствием несовпадения рабочей оси колеса с геометрической (технологической) осью зубчатого венца. Эта погрешность ограничена допуском F_r.

Средняя длина общей нормалихарактеризует боковой зазор (рис. 6.2)

, (6.4)

где n – количество измерений.

Она должна быть в пределах от - E_Wms до -E_Wmi =E_Wms+ T_Wm,

где E_Wms, E_Wmi, T_Wm– верхнее, нижнее отклонения и допуск средней длины общей нормали соответственно.

Отклонение шага зацепления f_Pbr= Р_bд - Р_b(рис. 6.3) иразность любых шагов f_vPtr характеризуют плавность работы зубчатого колеса (Р_bд– действительный, а Р_b– номинальный шаг зацепления),

Р_b = mcos= 2,952m, (6.5)

где - - угол профиля.

Эти погрешности ограничены предельными отклонениямиf_Pbшага зацепления и допуском f_vPtразности любых шагов.

Дополнительное смещение исходного контура E_Hrот его номинального значения в тело зубчатого колеса – это еще один параметр, характеризующий боковой зазор. На него установлены предельные отклонения: верхнее E_Hs и нижнее E_Hi = E_Hs - Т_Н (рис. 6.4).

В связи с тем, что по ГОСТ 1643 – 81 предельные отклонения заданы от оси колеса, а при измерении зубомером определяется смещение исходного контура от окружности выступов, оценку годности колес необходимо производить по действительному смещению исходного контура, учитывающему погрешность базирования:

E_Hr = E_HH - 1000(R_д – R_н), (6.6)

где E_HH – измеренное смещение исходного контура, мкм; R_д , R_н– действительный и номинальный радиусы окружности выступов, мм.

R_н= 0,5m(z + 2) . (6.7)

Описание приборов

Микрометрический нормалемер (рис. 6.5) применяется для измерения длины общей нормали. Правила измерения микрометром и его устройство приведены в лабораторной работе 2 (см. рис. 2.1 и 2.2).

Б

Рис. 6.5

иениемер завода МИЗ(рис.6.6) имеет станину 1 с кронштейнами, несущими центры, и измерительную бабку 2, несущую каретку 3 с измерительным устройством. Каретка 3 может перемещаться по направляющим станины вращением маховичка 4.

П

Рис. 6.6

еремещение измерительного механизма осуществляется маховичком 5,крепление — рукояткой 6. Измеряемое колесо устанавливается в центрах прибора. В цанге измерительного стержня закрепляется измерительный наконечник, соответствующий модулю колеса. Измерительная бабка вручную подводится к измеряемому колесу так, чтобы между ним и наконечником остался зазор в 4 - 5 мм,и крепится рукояткой 7.

Вращением маховичка 5 измерительное устройство подводится к колесу, чтобы наконечник 8 встал во впадину, дается натяг 1,5 - 2 мм и наконечник закрепляется. Винт 13 предназначен для фиксации каретки 3 в заданном положении.

Измерительный наконечник индикатора 9 подводится к упору 10 и крепится винтом 11.

Рукояткой 12 наконечник выводится из впадины зуба. Зубчатое колесо поворачивают рукой так, чтобы следующая впадина встала против измерительного наконечника, рукояткой 12 снова вводят наконечник во впадину, создают поворотом колеса контакт с боковыми поверхностями и берут отсчет по индикатору. Результаты измерений заносят в табл. 6.1.

За величину радиального биения принимается разность между наибольшим и наименьшим показаниями индикатора.

Шагомер БВ-5070.Прибор является комбинированной конструкцией для измерения отклонения шага зацепления f_Pbr(рис. 6.7) и разности шагов f_vPtr(рис. 6.8).

Сменные головки для измерения шага зацепления 10 (см. рис. 6.7) и разности шагов 1 (см. рис. 6.8) снабжены направляющими типа «ласточкин хвост», с помощью которых они закрепляются в корпусе прибора 1 винтами 8 (см. рис. 6.7).

Измерение шага зацепления осуществляется по касательной к основной окружности установочным измерительным наконечником 4 и подвижным измерительным наконечником 3 (см. рис. 6.7.) Базирование шагомера во впадине зуба колеса производится установочным измерительным наконечником 4 и опорным 5, которые в паре имитируют зуб рейки. Перемещения подвижного измерительного наконечника, вызываемые колебаниями размера шага зацепления, фиксируются отсчетным устройством. Отсчет осуществляется с двух сторон.

Грубое перемещение установочного наконечника осуществляется винтом 11, стопорение - винтом 7. Точная установка прибора на нуль осуществляется микровинтом 12.

Опорный наконечник 5 выводится в нужное положение с помощью винта 9. Стопорение опорного наконечника осуществляется винтом 6.

Измерение разности шагов (см. рис. 6.8) производится с помощью подвижного 6 и установочного 5 измерительных наконечников. Шагомер базируется на окружность выступов или впадин двумя сменными упорами 4 и регулируемым передним упором 9 (см. рис. 6.8).

Колебания подвижного измерительного наконечника 6, соответствующие изменениям шага, фиксируются отсчетным устройством.

В головке имеются с обеих сторон два продольных Т-образных паза, где гайками 2 укрепляются сменные упоры 4 для базирования прибора на проверяемом колесе.

В передней части прибора устанавливается державка 8 с регулируемым передним упором 9. Головка 1 и державка 8 имеют отверстия, где винтами 7 закрепляются регули­руемые торцевые упоры 3, предназначенные для базирования прибора по торцам измеряемого косозубого или конического колес.

Торцевые упоры обеспечивают смещение плоскости измерения вдоль зуба колеса (рис. 6.9).

Для настройки шага зацепления предусмотрено приспособление (рис. 6.10), включающее подставку 1, струбцину 4 для зажима блока концевых мер и боковиков (Г- образного 2 и вильчатого 3).

Порядок работы на шагомере БВ – 5070. При измерении шага зацеплениянастройку прибора производят следующим образом. Вращением винта 11 (см. рис. 6.7) пододвигают ползун в направлении измерительного наконечника так, чтобы винты, крепящие сменные головки, находились в пазу корпуса.

В пазу ползуна закрепляют отверткой головку для измерения шага зацепления. При измерении колес с модулем от 2 до 10 мм

установочный измерительный наконечник должен находиться на расстоянии 5 мм от подвижного измерительного наконечника. После этого прибор для измерения шага зацепления готов к окончательной настройке. Набирают блок концевых мер, равный номинальному значению шага зацепления.

Размеры шага зацепления разных модулей приведены в таблице на крышке футляра.

К набранному блоку концевых мер с обеих сторон притирают Г-образный и вильчатый боковики.

Концевые меры вместе с притертыми боковиками зажимают в струбцине 4 (см. рис. 6.10). При этом необходимо, чтобы опорный наконечник лег на скос упора, а установочный измерительный наконечник имел надежный контакт с вильчатым боковиком. Винтом 11 (см. рис. 6.7) стрелки прибора устанавливают приблизительно на нуль и головку шага зацепления застопоривают винтом 7. Микровинтом 12 стрелки окончательно устанавливают на нуль.

При измерении установочный измерительный наконечник вводят в контакт с одним из профилей зуба, опорный наконечник передвигают и поворачивают на нужный угол. Подвижный измерительный наконечник должен коснуться одноименного профиля соседнего зуба. Покачивая шагомер в диаметральной плоскости, находят экстремальную точку.

По показаниям отсчетного устройства определяют отклонение шага зацепления от номинального значения.

При измерении разности шаговнастройку прибора производят следующим образом. В пазу ползуна закрепляют с помощью отвертки головку для измерения разности шагов. Предварительные расстояния между наконечниками должны быть такими же, как и при настройке шага зацепления.

В Т-образных пазах головки предварительно закрепляют базировочные упоры требуемой конструкции. Вынув крышку 2 (см. рис. 6.7), винтом закрепляют державку переднего упора. При базировании по торцу колеса в отверстиях головки и державки закрепляют торцевые упоры.

Винтом 11, ориентируясь по зубу колеса, устанавливают расстояние между измерительными поверхностями наконечников, приблизительно равное размеру шага P_t,. Шагомер помещают на колесо так, чтобы измерительные поверхности наконечников коснулись одноименных профилей соседних зубьев по хорде длительной окружности, т. е. на высоте одного модуля.

Придерживая шагомер рукой, выдвигают базовые упоры до соприкосновения их опорных поверхностей с диаметром окружности выступов или впадин. Упоры закрепляют винтами. Аналогично устанавливают и закрепляют передний упор. Винтом подачи перемещают ползун до установки стрелки с требуемым натягом возможно ближе к нулю. Ползун закрепляют стопорным винтом. Микровинтом 12 устанавливают отсчетное устройство на нуль. Проверяют стабильность настройки путем многократного ввода и вывода прибора на установленный размер.

Прибор настроен на нуль по одной паре зубьев. Этот шаг сравнивают со всеми последующими. За разность шагов принимают наибольшую разность показаний прибора с учетом знака.

Зубомер смещения М1. Прибор предназначен для определения положения исходного контура относительно поверхности вершин зубьев.

Зубомер состоит из корпуса 1 (рис. 6.11) с симметрично расположенными губками 2 и 3, перемещающимися от винта 4 с правой и левой резьбой. Измерительные губки закрепляются в положении для измерения с помощью винтов 5. В корпусе симметрично относительно губок в цанге закрепляется отсчетное устройство (индикатор) 6 с удлинненным наконечником.

У

Рис. 6.11

становка зубомера производится по установочным роликам 7 (отдельным для каждого модуля), устанавливаемым на призму 8. Ролики входят в комплект прибора, их диаметры соответствуют номинальному положению исходного контура.

При измерении прибор базируется измерительными губками на боковые поверхности зуба контролируемого колеса.