Контроль зубчатых колёс внешнего зацепления

Цель работы: научиться определять главный для данных условий показатель (или совокупность показателей) точности зубчатых колес; приобрести навыки проведения контроля точности зубчатых колёс внешнего зацепле­ния.

7.1.Точность зубчатых колес. Показатели точности.

Для оценки точности зубчатых колес и зубчатых передач уста­новлено 12 степеней точности 1,2,...,12 . Степени 1 и 2не имеют установленных норм и являются резервными. За основную (расчетную) принята 6-я степень точности, а числовые значения допусков других степеней определяются умножением на переходные коэффициенты. В каждой степени точности стандартом предусмотре­ны и раздельно контролируются нормы точности по показателям влияющим на эксплуатационные качества передач.

7.1.1. Нормы кинематической точности.

Эти нормы ограничивают кинематическую погрешность передачи или колеса.

Кинематической погрешностью передачи называется разность между действительным и номинальным угловыми положениями ведомого колеса за полный цикл изменения относительного положения зубчатых колес. Определяется в линейных величинах:

где - радиус делительной окружности ведомого колеса;

- действительный угол поворота ведомого колеса;

- номинальный угол поворота ведомого колена.

Номинальный угол поворота ведомого колеса:

где - действительный угол поворота ведущего колеса;

количество зубьев ведущего и ведомого колеса соот­ветственно.

Действительный угол поворота (полный цикл):

где - наибольший общий делитель чисел зубьев обоих зубчатых ко­лес.

Например, при ;

при .

Кинематическая погрешность зубчатого колеса определяется так же, как и погрешность передачи при однопрофильной (с зазором) или при двухпрофильной (без зазора) обкатке с измерительным ко­лесом за один оборот контролируемого зубчатого колеса.

7.1.2. Нормы плавкости работы

Эти нормы ограничивают погрешности, которые повторяются многократно (циклически) в течение одного оборота колеса и оп­ределяются при повороте на каждый зуб. Они являются высокочас­тотными составляющими кинематической погрешности.

7.1.3. Нормы контакта зубьев.

Эти нормы ограничивают погрешности, влияющие на полноту контакта зубьев: погрешность направления зубьев, перекос и не­параллельность осей валов передачи. Комплексным показателем яв­ляется суммарное пятно контакта в передачах.

7.1.4. Нормы бокового зазора.

Они устанавливаются независимо от степени точности для 6-ти видов сопряжения в порядке убывания гарантированного бокового зазора А, В, С, Д, Е, Н. Эти виды сопряжений применяют соответственно для степеней

точности по нормам плавности рабо­ты: 3…12; 3…11; 3…9; 3…8; 3…7; 3…6.

Минимальный боковой зазор, исключающий заклинивание стальных и чугунных передач от нагрева при разности температур корпуса и колес в 25^оС, обеспечивает сопряжение В.

Для шести видов сопряжения установлено 8 видов допуска на боковой зазор в порядке его уменьшения: х, у, z, а, b, с, d, h. Боковой зазор обеспечивается дополнительным смещением исходного контура зуборезного инструмента при нарезании колес.

При отсутствии специальных требований, допуски на боковой зазор назначаются соответствующими виду сопряжения, а вид до­пуска на чертеже не проставляется. Разрешается применять допус­ки, не соответствующие виду сопряжения, но с обязательным ука­занием вида допуска на чертеже.

Стандартом предусмотрено 6 классов отклонений межосевого расстояния в порядке убывания точности: 1,^II, III, IV, V, VI. Гарантированный боковой зазор в каждом виде сопряжения обеспе­чивается при соблюдении предусмотренных классов отклонений ме­жосевого расстояния: видам сопряжения Н и Е соответствует II класс, видам сопряжения Д, С, В, А - соответственно классы III, IV, V, VI. Указанное соответствие разрешается менять и указывать в обозначении точности. Например, при степени точности колеса 7-С вид сопряжения С и класс отклонения межосевого расстояния IV соответствуют; при той же степени точности, но болеем глубоком классе отклонении межцентрового расстояния гарантированный боковой зазор уменьшится, обозначение точности колеса запишется так 7-С/V - j_nmin. j_nmin в этом случае рассчитывается.

Выбор степеней точности производится исходя из назначения передач: для скоростных передач назначают более высокую степень по плавности работы; для силовых - по контакту зубьев, для отсчетных передач (приборов) - по кинематической точности. Разре­шается комбинировать степени точности по правилам: нормы плавности могут быть не более чем на 2 степени точнее и на одну степень грубее норм кинематической точности: нормы контакта зубьев можно назначать по любым степеням более точным чем нормы плавности, а также на одну степень грубее норм плавности.

7.1.5. Показатели точности для контроля зубчатых колес.

В каждом виде норм точности предусмотрены поэлементные и комплексные показатели. Выбор показателей для контроля точности зубчатых колес от условий производства, степени точности ко­лес, условий производства, объема выпуска и других факторов. Некоторые показатели точности и допуски на них для цилиндричес­ких зубчатых передач и колес с модулем из ГОСТ 1643-81 приведены в таблице 7.1.

Дополнительное смещение бокового контура производится для получения гарантированного бокового зазора для каждого вида сопряжения - А,. Б, С, Д, Е, Н, а также для компенсации погреш­ности изготовления колес. ГОСТ 1643-81 устанавливает значения смещений Е_нз и допуск на величину смещения Т_н, причем значение устанавливается в зависимости от радиального биения, то есть, в зависимости от кинематической точности колеса. В результате смещения исходного контура инструмента при нарезании колеса зуб становится тоньше по сравнению с номинальной толщиной.

Контроль смещения исходного контура может выполняться с по­мощью тангенциального зубомера (определяется непосредственно), хордового зубомера (определяется толщина зуба на постоянной хорде), индикаторными нормалимерами, зубомерными микрометра­ми, универсальными зубоизмерительными приборами (определяется длина общей нормали, которая характеризует среднее значение смещения исходного контура, так как не учитывает радиальное би­ение),- а также с помощью межцентромера.

7.2.Порядок выполнения работы.

Ознакомиться с устройством тангенциального зубомера, поряд­ком его настройки (см. рис. 7.1).

Для предложенного зубчатого колеса определить модуль и при­нять его стандартное значение:

где - угол наклона зубьев.

Настроить тангенциальный зубомер по ролику, соответствующе­му определенному модулю. Диаметры роликов соответствуют номи­нальному положению исходного контура. Схема настройки зубомера смещения показана на рис.7.2. Настройки производить так, чтобы губки касались ролика примерно на серидине своей длины.

Таблица 7.1

Показатели точности губчатых колёс и передач

Показатель точности или комплекс показателей	Допуск на показат.	Степень точности
Кинематическая точность
Кинематическая погреш­ность колеса,		+	+	+	+	-	-
Накопленная погрешность шага,		+	+	-	-	-	-
Накопленная погрешность шагов,		+	+	-	-	-	-
Колебание измерит. меж­осевого расстояния,		-	-	-	-	+	+
Радиальное биение зубчатого венца,		-	-	-	-	+	+
Колебание длины общей нормали, .		+	+	+	+	-	-
Плавность работы
Местная кинематическая погрешность,		+	+	+	+	-	-
Отклонение шага,		-	-	-	-	+	+
Отклонение шага зацепления,		+	+	+	+	-	-
Погрешн. профиля,		+	+	+	+	-	-
Колебание измерит межосевого расстояния,		+	+	+	+	-	-

Продолжение табл. 7.1.

Показатель точности или комплекс показателей	Допуск на показат.	Степень точности
Контакт зубьев
Погрешность направления зуба,		+	+	+	+	-	-
Суммарная погрешность контактной линии,		+	+	+	+	+	+
Отклонение осевых шагов по нормали,		+	+	+	+	+	+
Нормы бокового зазора
Номинальное дополнительное смещение исходного контура и допуск		+	+	+	+	+	+
Отклонение средней длины общей нормали и допуск		+	+	+	+	+	+
Наименьшее отклонение толщины зуба и допуск на толщину зуба		+	+	+	+	+	+
Предельные отклонения измерительного межосевого расстояния		+	+	+	+	-	-

Устройство тангенциального зубомера

Рис. 7.1

1, 2 – базовые щупы; 3 – измерительный наконечник;

4 – показывающий прибор.

Схема настройки тангенциального зубомера.

Рис.7.2.

Индикатор вводят так, чтобы его стрелка сделала 1/2 диапа­зона измерений. В этом положении он стопорится, а шкала циферб­лата устанавливается на нуль.

Перенести прибор на зуб колеса и, слегка покачивая, опреде­лить наибольшую величину отклонения стрелки от нулевого положе­ния. Отклонение стрелки по часовой стрелке записывают со знаком минус (уточнение зуба). Измерения производят на диаметральных зубьях.

Для исключения погрешности, вносимой базой измерения, опре­деляют ее величину:

где - измеренный диаметр окружности выступов, мм;

- номинальное значение диаметра окружности высту­пов, мм.

Действительное смещение исходного контура, мкм:

Оценка годности колес заданного вида сопряжения производит­ся путем сравнения измеренного смещения исходного контура с определенным по ГОСТ 1643-31.

Для этого по заданной кинематической точности определяют продольное биение , а по виду допуска на боковой зазор и делают допуск на смещение исходного контура.

Условие годности колеса:

где - наименьшее дополнительное смещение исходного контура.

7.3. Результаты и их обработка.

Осуществить замеры и расчеты согласно п.7.2. Результаты свести в таблицу 7.2.

Таблица 7.2

Результаты измерений и расчетов.

Параметры	Единицы измерения	Значения параметров	Заключение о годности зубчатого колеса

7.4 Контрольные вопросы для самопроверки

- Какие показатели точности зубчатых колес внешнего зацепления?

- классификация зубчатых колес по точностным параметрам;

- нормы кинематической точности зубчатых колес;

- нормы плавности работы зубчатых колес;

- нормы контакта зубьев в зубчатых колесах;

- боковой зазор и его нормирование;

- способ обеспечения гарантированного бокового зазора;

- конструкция и принцип действия тангенциального зубомера;

- Методика оценки годности зубчатых колес.

Литература.

1. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измере­ния: Учебник для втузов/ А.И.Якушев, Л.Н.Воронцов, Н.М.Федотов.-6-е изд.М.: Машиностроение, 1937.-352 с.

2. Саранча Г.А. Взаимозаменяемость, стандартизация и техни­ческие измерения: Учебник. - М.: Издательство стандартов, 1982.-264с.

3. Зенкин А.С., Петко И.В. Допуски и посадки в машиностроении. Справочник. – К.: Техніка, 1990. – 320с

4. Анухин В. И. Допуски и посадки. Выбор и расчет, указание на чертежах: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. - 219 с.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АХИТЕКТУРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по курсу

«ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ»

(для студентов специальностей: 7090214, 7090215)

Утверждено на заседании

кафедры ПТСДМО .

протокол №__ от _______

Макеевка 2008