Файл: Метрология, стандартизация и.pdf

162
Если величина S
Δ удовлетворяет условию m
c cs
E
S
Δ
E
£
£
,
то зуб считается годным по толщине.
Если хотя бы один из измеренных зубьев шестерни не яв- ляется годным, шестерня должна быть признана негодной.
4. Вычертить схему замера толщины зуба шестерни штан- гензубомером.
4. Пример выполнения работы
1. Измерить наружный диаметр шестерни штангенцир- кулем, произвести необходимые расчеты и настроить штан- гензубомер (таблицы 1, 2).
Таблица 1. Результаты замеров и расчетов параметров шестерни Z
1
Число зубьев
Z
1
—
Z
1
= 1 8
Действительный наружный диаметр зубчатого колеса r
a d
мм
89,5
d r
a
=
Модуль (округлить до стандартного) *
2
Z
d m
1
r a
р
+
=
мм
m р
= 4,475 m
с т =
4,5
Высота головки зуба от наружного диаметра до постоянной хорды ст c
m
0,748
h
=
мм
3,37
h c
=
Теоретический наружный диаметр зубчатого колеса ст
1
ст т
a m
2
Z
m d
+
=
мм
90
d т
a
=
Поправки на наружный диаметр для установки высотной линейки
2
d d
q т
a r
a
-
=
мм
q = - 0,25
Высота зуба с учетом поправки на наружный диаметр для установки высотной линейки q
h h
c
+
=
мм
h = 3 , 1 2
Теоретическая толщина зуба по постоянной хорде ст т
c m
1,387
S
=
мм
6,24
S
т с
=
*
Стандартные модули:
1 ряд: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25.
2 ряд: 1,75; 2,25; 2,75; 3,25; 3,5; 3,75; 4,25; 4,5; 5,5; 7; 9; 11.
Диаметр делительной окружности: d = m × Z.

163
Таблица 2. Результаты расчетов параметров шестерен Z
1 и Z
2
Сопрягаемая шестерня
Z
2
Z
2
= 18
Межосевое расстояние
(
)
2
Z
Z
m a
2 1
ст
W
+
=
=
W
a
81
Степень точности и вид сопряжения по ГОСТу
8 - В
Измеряемая шестерня
Z
1
Сопрягаемая шестерня
Z
2
Гарантированный боковой зазор, мкм min n
j
140 140
Допуск на радиальное биение зубчатого венца, мкм
F
r
50 50
Допуск на толщину зуба по постоянной хорде, мкм
T
c
100 100
Наименьшее уменьшение толщины зуба по постоянной хорде, мкм
E
cs
120 120
Наибольшее уменьшение толщины зуба по постоянной хорде, мкм с
cs m
c
Т
Е
Е
+
=
220 220 2. Провести замеры зубьев шестерни, подсчитать значе- ния
S
Δ
и дать заключение о годности шестерни (таблица 3).
Таблица 3. Результаты замеров толщин зубьев шестерни Z
1
№ п/п.
Действительная толщина зуба c
S
, мм c
т с
S
S
S
Δ
-
=
– отклонение от теоретической толщины зуба,
мм / мкм
Заключение о годности
1 6,11 0,13 / 130
Шестерня годная, так как
220
S
Δ
120
£
£
2 6,05 0,19 / 190 3
6,03 0,21 / 210 4
6,08 0,16 / 160 5
6,09 0,15 / 150 6
6,04 0,2 / 200 3.Вычертить схему замера толщины зуба шестерни штан- гензубомером (рис. 5).

164
Рис. 5. Схема замера толщины зуба шестерни штангензубомером
Контрольные вопросы
1. Для чего необходим боковой зазор между зубьями?
2. Как нормируется точность изготовления параметров зубчатых колес?
3. Как нормируется величина бокового зазора?
4. К какому типу приборов относится штангензубомер?
5. Назовите основные метрологические показатели штан- гензубомера.
6. Для измерения какого размера предназначен штан- гензубомер?
7. Приведите классификацию зубчатых колес по эксплуа- тационному назначению.
8. Записать и расшифровать обозначение силового, ско- ростного и отсчетного зубчатого колеса.
9. Сформулируйте последовательность настройки штан- гензубомера.
10. Каким методом осуществляется измерение штангензу- бомером?

165
РАБОТА № 18. Измерение смещения исходного
контура рейки
Назначение работы: ознакомиться с конструкцией тан- генциального зубомера; освоить принципы его настройки и по- следующего использования для измерения относительным ме- тодом смещения исходного контура рейки; приобрести практи- ческие навыки расчета необходимых контрольных величин и определения толщины зуба по постоянной хорде косвенным методом по результатам измерения тангенциальным зубоме- ром.
Оборудование: штангенциркуль, тангенциальный зубо- мер,зубчатое колесо.
1. Общие сведения о зубчатых колесах
Эксплуатационное назначение, нормы требования к точ- ности и правила обозначения зубчатых передач приведены в работе № 17.
Там же определено, что точность изготовления зубчатых колес определяется тремя нормами точности: по кинематике, по плавности работы, по пятну контакта зубьев. В зависимости от эксплуатационного назначения колеса одна из этих норм точности является превалирующей (т.е. самой точной, основ- ной).
Однопрофильное зацепление в реальной зубчатой переда- че является обязательным и необходимым условием для обес- печения её работоспособности.
Выполнение требования однопрофильного зацепления обеспечивает норма гарантированного бокового зазора j n min
Норма по гарантированному боковому зазору является обязательной для всех зубчатых колес независимо от их экс- плуатационного назначения.
Она необходима для устранения возможного заклинива- ния при нагреве передачи, обеспечения условий для протекания смазочного материала, а также для компенсации погрешностей изготовления и монтажа передач, для устранения возможности удара по нерабочим профилям.

166
2. Тангенциальный (индикаторный) зубомер
Тангенциальные зубомеры, измеряя относительным мето- дом смещение исходного контура рейки, позволяют определить толщину зуба по постоянной хорде косвенным методом.
Тангенциальный зубомер (рис. 1) состоит из массивного корпуса 1 с симметрично расположенными измерительными губками 5, которые могут перемещаться вдоль корпуса с помощью винта 4. Измерительные грани губок, расположенные под углом a = 20˚, образуют исходный контур зубчатой рейки.
В требуемом положении губки закрепляются при помощи сто- порных винтов 2. В середине корпуса закреплен индикатор ча- сового типа 3 с удлиненным измерительным стержнем. Уста- новка измерительных губок в требуемое номинальное положе- ние производится по специальным цилиндрическим калибро- ванным роликам 6, имеющимся в комплекте прибора. Диамет- ры роликов стандартизированы и выбираются в зависимости от модуля и угла зацепления контролируемой шестерни.
Настройка прибора проводится следующим образом:
- калиброванный ролик 6 требуемого модуля закладывает- ся в установочную призму 7;
- измерительные губки 5 прибора предварительно пере- мещают таким образом, чтобы касание с роликом было при- мерно посередине губок;
- губки закрепить стопорными винтами 2;
- подвести измерительный наконечник индикатора 3 к ро- лику 6 так, чтобы дать ему запас хода (натяг) в 1,5 оборота (ма- ленькая стрелка индикатора должна находиться между первым и вторым делениями). Для этого индикатор 3 аккуратно пере- мещают вверх или вниз;
- закрепить индикатор в этом положении и, вращая ци- ферблат индикатора 3, установить его на "ноль".
Настроенный таким образом прибор устанавливается на зуб измеряемого колеса. Показания индикатора будут соответ- ствовать радиальному смещению исходного контура рейки от номинального положения. Вращение стрелки индикатора по

167 часовой стрелке будет указывать на утоньшение зуба, враще- ние против часовой стрелки – на его утолщение.
Рис. 1. Тангенциальный (индикаторный) зубомер: 1
–
корпус;
2
–
стопорные винты; 3
–
индикатор; 4
–
винт; 5
– измерительные губки; 6
–
калиброванный ролик; 7
–
установочная призма
Номинальным положением исходного контура рейки условно считают то, которое получается после его смещения при коррегировании зубчатых колёс.
Тангенциальные зубомеры, измеряя смещение исходного контура рейки E
HS
, позволяют определить глубину врезания зу- борезного инструмента и, следовательно, момент окончания обработки зубчатого колеса (рис. 2).
Тангенциальные зубомеры выпускаются для измерения зубчатых колес с модулями от 2 до 10 мм и от 8 до 36 мм с ценой деления отсчетного устройства не более 0,005 и 0,01 мм.
Преимуществами тангенциальных зубомеров являются большая точность, повышенная износостойкость и произво- дительность.

168
Рис. 2. Смещение исходного контура рейки: E
HS
– дополнительное смещение исходного контура от его номинального положения;
T
H
– допуск на смещение исходного контура; E
СS
– наименьшее умень- шение толщины зуба по постоянной хорде; j n min
– гарантированный бо- ковой зазор; 1 – номинальное положение рейки; 2 и 3 – соответственно наименьшее и наибольшее смещение исходного контура рейки

169 удвоенное расстояние от посадочной поверхности до гребня зуба;
- рассчитать и округлить до стандартной величину моду- ля*;
- число зубьев для сопрягающей шестерни берется рав- ным числу зубьев измеряемой шестерни, т.е. Z
1
= Z
2
;
- рассчитать межосевое расстояние
W
a
;
- степень точности по ГОСТу задается преподавателем;
- величины min n
j
, F
r
, T
c
, E
cs
, находятся по справочным таблицам (приложения 5, 6, 7, 8) и заносятся в соответствую- щие графы таблицы 1;
- рассчитать и занести в соответствующую графу табли- цы 1 наибольшее уменьшение толщины зуба по постоянной хорде;
3. Провести замеры смещения исходного контура рейки r
HS
E
, подсчитать действительное значение утонения зуба r
CS
E
и дать заключение о годности шестерни:
- результаты шести наибольших значений занести в таб- лицу 2;
- рассчитать действительное утонение зуба E
C S
по посто- янной хорде для каждого зуба по формуле
HS
r
CS
E
0,73
E
=
;
- если величина r
CS
E
удовлетворяет условию m
C
r
CS
CS
E
E
E
£
£
,
то зуб считается годным по толщине.
Если хотя бы один из измеренных зубьев шестерни не яв- ляется годным, шестерня должна быть признана негодной.
4. Вычертить схему замера смещения исходного контура рейки тангенциальным зубомером (рис. 3).

170
4. Пример выполнения работы
1. Измерить наружный диаметр шестерни штангенцирку- лем, произвести необходимые расчеты и настроить тангенци- альный зубомер (таблица 1).
Таблица 1. Результаты замеров и расчетов параметров шестерен Z
1 и Z
2
*
Стандартные модули:
1 ряд: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25.
2 ряд: 1,75; 2,25; 2,75; 3,25; 3,5; 3,75; 4,25; 4,5; 5,5; 7; 9; 11.
Диаметр делительной окружности: d = m × Z.
Число зубьев
Z
1
-
Z
1
= 1 7
Действительный наружный диаметр зубчатого колеса r
a d
мм
80,05
d r
a
=
Модуль
(округлить до стандартного)*
2
Z
d m
1
r a
р
+
=
мм
m р
= 4,21 m
ст =
4,0
Сопрягаемая шестерня
Z
2
-
Z
2
= 17
Межосевое расстояние
(
)
2
Z
Z
m a
2 1
ст
W
+
=
мм
=
W
a
68
Степень точности и вид сопряжения по ГОСТу
7 - В
Измеряемая шестерня Z
1
Сопрягаемая шестерня Z
2
Гарантированный боковой зазор, мкм min n
j
120 120
Допуск на радиальное биение зубчатого венца, мкм
F
r
40 40
Допуск на толщину зуба по постоянной хорде, мкм
T
c
90 90
Наименьшее уменьшение толщины зуба по постоянной хорде, мкм
E
cs
100 100
Наибольшее уменьшение толщины зуба по постоянной хорде, мкм с
cs m
c
Т
Е
Е
+
=
190 190