Содержание отчета
1. Форма 4 журнала лабораторных работ.
2. Поля допусков контролируемой резьбы е указанием действительных (измеренных) размеров болта (гайки) и верхними и нижними отклонениями.
Контрольные вопросы
1. Перечислите параметры метрической резьбы. Точность каких параметров резьбы нормируется?
2. Принцип образования и обозначение полей допусков на резьбовые элементы детали.
3. Приведите примеры обозначения резьбовых элементов и резьбовых сопряжений. Объясните смысл условных обозначений.
Лабораторная работа № 5 Контроль элементов цилиндрических зубчатых колес
Цель работы: ознакомление с устройством измерительных приборов и методикой оценки эксплуатационных качеств изготовленных зубчатых передач; измерение элементов зубчатого колеса, обеспечивающих боковой обзор в передаче; определение годности зубчатого колеса по результатам измерений и заданным степеням точности.
Приборы: тангенциальный зубомер, штангензубомер и зубомерный микрометр.
Теоретические сведения
Система допусков цилиндрических зубчатых передач внешнего и внутреннего зацепления с прямозубыми, косозубыми и шевронными колесами с делительным диаметром до 6300 мм, модулем зубьев с 1 до 55 мм с исходным контуром по ГОСТ 13755-81 (СТ СЭВ 308-76) включена в ГОСТ 1643-81, имеет следующие особенности:
а) установлено 12 степеней точности, из которых 1-я и 2-я степени являются перспективными и допуски для них не разработаны;
б) для каждой степени точности существуют нормы кинематической точности, плавности работы, контакта зубьев. Допускается комбинирование норм разных степеней точности;
в) независимо от степени точности имеется 6 видов сопряжений и 8 видов бокового зазора по нерабочим поверхностям зубьев.
Точность изготовления цилиндрических зубчатых колес и передач задаются номером степени и буквой вида сопряжения. При комбинировании разных степеней точности обозначение состоит из последовательно нанесенных номеров степеней точности и букв вида сопряжения и допуска на боковой зазор.
Для устранения возможности заклинивания передачи при нагреве и обеспечения нормальных условий смазки передачи должны иметь гарантированный боковой зазор jn min. Независимо от степени точности стандартом установлены шесть видов сопряжения зубчатого колеса в передаче, обозначаемых A, B, C, D, E, H (в порядке уменьшения бокового зазора) и восемь видов допуска Tj: d, c, b, a, h, x, y, z. Наибольшие предельные значения бокового зазора и колебание его значения в разных передачах одной точности ограничивается видом допуска на боковой зазор.
Кинематическая точность характеризуется полной погрешностью углов поворотов, находящихся в зацеплении колес за один оборот.
Плавность работы зубчатых передач определяется параметрами, влияющими и на кинематическую точность, но их влияние сказывается многократно за один оборот зубчатого колеса.
Для повышения долговечности зубчатых передач и износостойкости необходимо стремиться к увеличению площади контакта между боковыми поверхностями зубьев колес, так как это приводит к снижению контактных напряжений.
Смещение исходного контура – это дополнительное смещение исходного контура от его номинального положения в тело зубчатого колеса, осуществляемое с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора.
Длиной общей нормали называется расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум разноименным активным боковым поверхностям зубьев зубчатого колеса, измеренное по общей нормали к ним.
Суммарное пятно контакта – часть активной боковой поверхности зуба зубчатого колеса, на которой располагаются следы прилегания зубьев парного зубчатого колеса в собранной передаче после вращения под загрузкой, устанавливаемой конструктором. Пятно контакта определяется относительными размерами (в %).
Боковой зазор – измеренное по нормали расстояние между нерабочими профилями зубьев колес, находящихся в зацеплении.
Примеры обозначения.
1. 7-С ГОСТ 1643-81 – степень точности передачи по всем трем нормам – 7, вид сопряжения – С; вид сопряжения соответствует допуску на боковой зазор.
2. 8-7-6 Ва ГОСТ 1643-81 – степень точности передачи; по нормам кинематической точности – 8, по нормам плавности – 7, по нормам контакта – 6; вид сопряжения – В; допуск бокового зазора – а.
Нормируемые элементы в стандартах представлены комплексным показателем норм точности или заменяющим его парными дифференцированными показателями. Это сделано для того, что один и тот же параметр можно было контролировать различными средствами измерения в зависимости от их наличия у потребителя (изготовителя).
Построение полей допусков контролируемых элементов зубчатых колес.
Поля допусков зубчатых колес элементов колес строят на поверяемом контуре. Величины допусков берут по ГОСТ 1643-81 с учетом степени точности изготовления поверяемого параметра.
Рассмотрим пример построения полей допусков некоторых элементов зубчатого колеса, если задана его точность 8-7-8-С и по измерениям получены: число зубьев Z = 18, диаметр окружности головок D = 99,95 мм.
Определяем модуль шестерни: m = Dcp / (Z + 2) = 5 мм (модуль обязательно следует округлить до стандартной величины).
1. Допуск на радиальное биение зубчатого венца определяют по норме кинематической точности (8): Fr = 0,053 мм.
2. Смещение исходного контура (рис. 1) нормируют двумя величинами, наименьшим смещением исходного контура АHS и допуском на смещение исходного контура TH. Табличные величины берут по норме плавности, виду сопряжения (7-С) и допуску на радиальное биение зубчатого венца (Fr) АHS = -0,105 мм, Т = 0,130 мм.
Рис. 1. Наименьшее дополнительное смещение
исходного контура
3. Толщину зуба по постоянной хорде (рис. 2) нормируют двумя величинами: наименьшим отклонением толщины зуба по постоянной хорде АС и допуском на толщину зуба по постоянной хорде ТС. Табличные величины берут по норме плавности, виду сопряжения (7-С) и допуску на радиальное биение зубчатого венца (Fr) АС = -0,070 мм, и ТH = 0,095 мм.
Рис. 2. Толщина зуба по постоянной хорде
4. Среднюю длину общей нормали (рис. 3) нормируют двумя величинами: наименьшим отклонением средней длины общей нормали Аwm, состоящим из двух слагаемых, первое из которых берется по виду сопряжения и норме плавности (7-С), второе – по допуску на радиальное биение (Fr = 0,053), и допуском на среднюю длину общей нормали Тwm.
Табличные значения
Аwm = (-0,060) + (-0,014) = - 0,074; Тwm = 0,063.
Рис. 3. Средняя длина общей нормали
5. Накопленную погрешность шага по зубчатому колесу (рис. 4) нормируют одной величиной допуска и определяют как наибольший размах амплитуды колебаний окружных шагов.
Табличную величину берут по норме кинематической точности (8): Fp= 0,067.
Рис. 4. Накопленная погрешность шага по зубчатому колесу
6. Предельное отклонение шага зацепления fpt (рис. 5) нормируют одной величиной и определяют как максимальную разность шагов зацепления. Табличную величину берут по норме плавности (7): fpt = ±0,018 мм.
Рис. 5. Предельное отклонение шага зацепления
7. Допуск на торцевое биение Ft берут по норме кинематической точности (8) и вносят в технические условия на контроль шестерни или проставляют на чертеже.