Метрология, стандартизация, сертификация. Нормирование точности: Лабораторный практикум, страница 29

Лабораторная работа № 7

Измерение точности зубчатого колеса

Цель работы.Научиться измерять параметры, характеризующие точность зубчатых колес и передач.

Общие сведения.

При назначении допусков на зубчатые колеса преследуются цели:

1.  Обеспечение кинематической точности, т.е. согласованности углов поворотов ведущего и ведомого колес передачи.

2.  Обеспечение плавности работы, т.е. ограничение циклических погрешностей многократно повторяющихся за один оборот колеса.

3.  Обеспечение контакта зубьев, т.е. такого прилегания зубьев по длине и высоте,  при котором нагрузка от одного зуба к другому передается по контактным линиям, максимально использующим активную поверхность зуба.

4.  Обеспечение бокового зазора для устранения заклинивания зубьев при работе и ограничение холостых ходов в передаче.

Кинематическая точность характеризуется величиной кинематической погрешности, т.е.  разности между действительным и номинальным (расчетным) углами поворота ведомого колеса,  выраженной в линейных величинах длиною дуги по делительной окружности F_к.п.к. (рис. 1). Стандартами ограничивается наибольшая кинематическая погрешность передачи   

и колеса  (рис. 2), т.е. наибольшая алгебраическая разность значений кинематической погреш­ности за полный оборот.

   

Рис. 1.  Схема определения  кинематической погрешности

Рис. 2. Кривая кинематической погрешности зубчатого колеса

Наибольшая кинематическая погрешность передачи определяется как сумма кинематических погрешностей колес. Наибольшая допускаемая погрешность передачи ограничена допуском , который представляет собой сумму допусков на кинематические погрешности зубчатых колес .

Допуск на кинематическую погрешность зубчатого колеса рассчитывается по формуле 

,

где F_p – допуск на накопленную погрешность шага по зубчатому колесу; f₁ – допуск на погрешность профиля зубьев.

Допуски F_p  и f_f определяются по ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 9178-81.

К нормам кинематической точности относится также допуск на ра­диальное биение зубчатого венца F_r, который определяется как наибольшая допускаемая разность расстояний от рабочей оси колеса до постоянных хорд зубьев (рис. 3) в пределах: зубчатого колеса.

На кинематическую точность зубчатого колеса влияют также ко­лебания длины общей нормали F_υwr (рис. 4, а), ограниченные допуском F_υw, и колебания из­мерительного межосевого расстоя­ния (рис. 4, 6), ограниченные допуском  .

Профиль зуба: А – боковые поверхности зуба; α – угол профиля зуба; S_c – постоянная хорда; h_c – высота до постояцной хорды;

при α = 20°, S_c = 1387; h_c = 0,7776m_n, где m_n – модуль зубчатого колеса.

     

                                           а                                                                                  б

Рис. 4. Схема измерения длин общей нормали (а) и измерительного межосевого расстояния (б):

1, 2 – соответственно контро­лируемое и измерительное колеса

Средства для измерения зубчатых колёс

Точный микрометр – калиберная скоба 840 FM с измерительными губками

      

Индикаторная скоба для замера делительной окружности внешнего зацепления

   

Измерительный прибор для внутреннего зубчатого зацепления 844 Z

Микрометр для замера делительной окружности	Универсальный щуп 844 T Multimar

Колебания измерительного межосевого расстояния при определении кинематической погрешности определяются за полный, оборот контро­лируемого колеса (рис.  5).  

Рис. 5. Кривая изменения измерительного межосевого расс­тояния

Принято, что F_i = 1,4 F_r  или F_r = 0,7 F_i , а F_υw = 0,2F_i + 14

Плавность работы передачи характеризуется по ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 9178-81 местной кинематической погрешностью зубчатого колеса f_ir, отклонениями шага f_ptr и погрешностью профиля зуба f_fr (рис. 6). Эти погрешности ограничиваются допусками, обозначаемы­ми соответственно , f_pt, f_f, причем  

               

а                                                           б

Рис.6. Погрешности зубчатого колеса, влияющие на плавность его работы: