 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Установление точностных характеристик и разработка методик контроля точности зубчатого колеса
Для заданной зубчатой передачи расшифровать обозначение и дать её краткую характеристику (тип, условия работы, область применения). Выбрать и обосновать показатели контрольного комплекса, дать определение каждому показателю с приведением необходимой графической его интерпретации, определить допуски и предельные отклонения выбранных контрольных показателей. Выбрать универсальные средства измерений для контроля выделенных показателей и привести их метрологические схемы, дать краткие описания соответствующих измерительных процедур.
1) Расшифровка: m=5 мм – модуль; z=28 – число зубьев колеса; Для заданного колеса назначена степень точности по нормам точности 9-С, т.е.
9 – по кинематической точности;
9 – по плавности;
9 – по полноте контакта зубьев;
С – вид сопряжения (ему соответствует вид допуска на боковой зазор «с» и класс отклонения межосевого расстояния IV).
Область применения – зубчатые колеса пониженной точности, предназначены для работы в неотсчетных кинематических цепях и при малых окружных скоростях (до 2м/с и в ручных приводах). Например, всевозможные приборы и агрегаты, в которых зубчатые колеса не выполняют отсчетных функций и работают при низких окружных скоростях.
2) Для заданной степени точности выбираем по ГОСТ 1643-81 «Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски» показатели контрольного комплекса:
а) показатели кинематической точности:
- колебание измерительного межосевого расстояния за 1 оборот зубчатого колеса;
- радиальное биение зубчатого венца;
б) показатели плавности работы:
- предельное отклонение шага;
- предельное отклонение шага зацепления;
в) показатели контакта зубьев:
3) По ГОСТ 1643-81 находи значения показателей всех перечисленных норм точности для номинального диаметра d=72мм, m=4мм:
- допуск на колебание измерительного межосевого расстояния за 1 оборот зубчатого колеса: 
- предельное отклонение шага: 
- предельное отклонение шага зацепления: 
- допуск на радиальное биение зубчатого венца: 
- допуск погрешности направления зуба: 
- допуск на суммарную погрешность контактной линии: 
4) Дадим определение каждому показателю и выберем универсальные средства измерения для их контроля:
Колебанием измерительного межосевого расстояния за 1 оборот- эторазность между наибольшим и наименьшим действительными межосевыми расстояниями при двухпрофильном зацеплении измерительного колеса с контролируемым зубчатым колесом при повороте последнего на полный оборот.
Рисунок 18 - Диаграмма колебания измерительного межосевого расстояния: 1 - один угловой шаг; 2 - кривая изменения измерительного межосевого расстояния; 3 - один оборот зубчатого колеса.
Для контроля данного показателя будем использовать прибор КДП-150. Прибор КДП-150 предназначен для проверки предельного отклонения межосевого расстояния, а также для проверки колебания этого расстояния при двухпрофильном зацеплении мелкомодульных зубчатых цилиндрических колес (насадных и валковых), конических колес и червячных пар.
Рисунок 19 - Схема прибора КДП-150: 1- станина; 2 - направляющие корпуса; 3 - маховичок крепления оправки; 4 - рукоятка; 5,6 - оправки; 7 - измерительная каретка; 8 - эксцентриковый валик; 9 - установочные салазки; 10 - маховичок для установки салазок; 11 - маховичок перемещения измерительной каретки.
На установочных салазках (9) смонтирована на шариках измерительная каретка (7), которая несет на себе оправку (6). Измерительная каретка перемещается при помощи маховичка (1)1 в пределах 3 мм. При проверке колебания межосевого расстояния на оправку 6 измерительной каретки устанавливается измерительное эталонное колесо, а на оправки или центры сменных кронштейнов, установленных на направляющих станины (1), в зависимости от типа передачи - проверяемое колесо. Измерительная каретка (7) под действием пружины, находящейся внутри каретки, прижимает измерительное эталонное колесо к проверяемому, создавая плотное зацепление. Величина колебания межосевого расстояния фиксируется индикатором с ценой деления 0,001 мм. Наконечник индикатора, установленного на измерительной каретке (7), упирается в планку, жестко связанную с установочными салазками (9).
Радиальное биение зубчатого венца – это разность действительных предельных положений исходного контура в пределах зубчатого колеса.
Одиночный зуб 1 эвольвентной рейки (исходного контура) занимает определенное положение во впадине зубчатого колеса 2 (показано сплошными линиями). Положение зуба рейки в следующей впадине (показано пунктиром) при наличии радиального биения зубчатого венца будет отличаться от предыдущего.
Рисунок 20 - Схема измерения: 1 - зуб эвольвентой рейки; 2 - зубчатое колесо.
Для контроля данного параметра будем использовать прибор биениемер Б-10. На станине (1) прибора имеются взаимно перпендикулярные направляющие для измерительной (2) и установочных (4) и (7) бабок. В установочных бабках расположены центры для установки измеряемого колеса. Центр левой бабки (4) неподвижен, а центр правой бабки (7) может отводиться рукояткой (8) и возвращаться в исходное положение под действием пружины, скрытой в корпусе бабки. Положение бабок (4) и (7) на станине фиксируется рукоятками (3). Измерительная бабка (2) несет на себе каретку (14) с измерительным механизмом (10). Перемещение бабки (2) по станине производится вручную, а ее крепление - рукояткой (15). При вращении маховика (18) каретка (14) может перемещаться относительно измерительной бабки (2) параллельно оси центров прибора. Крепится каретка (14) винтом (6).
В корпусе измерительного механизма (10) расположен подвижный шток с цанговым зажимом для закрепления измерительного наконечника (9) и с упором (16) для индикатора. Перемещение штока осуществляется поворотом рукоятки (5) на себя. Для закрепления измерительного наконечника (9) в крайнем отведенном положении рукоятки (5) поворачивается на себя до отказа и поворотом винта (11) фиксируется в таком положении. При вращении маховичка (17) измерительный механизм (10) может перемещаться в направлении движения измерительного наконечника (9). Фиксация измерительного механизма (10) относительно каретки (14) производится рукояткой (12). Для измерения радиального биения конических зубчатых колес измерительный механизм (10) имеет возможность поворачиваться на необходимый угол вокруг вертикальной оси. Установка механизма (10) ведется по шкале (20). После установки необходимого угла поворота измерительный механизм (10) крепится рукояткой (13).
Отклонение шага зацепления - разность между действительным и номинальным шагами зацепления:
Рисунок 22 - I - номинальный шаг зацепления; II - действительный профиль зуба;
III - номинальный профиль зуба; IV - действительный шаг зацепления.
Под действительным шагом зацепления понимается кратчайшее расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум одноименным активным боковым поверхностям соседних зубьев зубчатого колеса.Контролируют шаг зацепления с помощью шагомера.
Рисунок 23 - Схема контроля шага зацепления
Распространен шагометр с тангенциальными наконечниками. Измерительный наконечник подвешен на плоских пружинах; его перемещения фиксируются отсчетным устройством с ценой деления 0,001 мм. Второй измерительный наконечник можно устанавливать в нужном положении винтом. Опорный наконечник поддерживает прибор при измерении и обеспечивает расположение линии измерения по нормали к профилям. Наконечники со стороны измерительных поверхностей армированы твердым сплавом.
Шагометр настраивают по блоку концевых мер, размер которых равен номинальному значению основного шага. Для контроля колебания измерительного межосевого расстояния на одном зубе используются те же средства что и для контроля измерительного межосевого расстояния за 1 оборот.
Кинематическая погрешность передачи – называется разность между действительным и номинальным углами поворота ведомого зубчатого колеса передачи. Приборы для измерения кинематической погрешности называют кинематомерами или приборами для комплексного однопрофильного контроля. Результаты измерения регистрируются в виде кривой.
Рисунок 24 - Кривая кинематической погрешности 
Рисунок 25 - Схема кинематомера
На схеме кинематомера зубчатые колёса 1 и 6 связаны с стеклянными дисками 2 и 5, сигналы о повороте которых обрабатывает преобразователь 3 и выдает на устройство отображения измерительной информации 4.
Допуск на направление зуба - расстояние между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцовом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого венца или полушеврона.
Рисунок 26 - Схема для определения допуска на направление зуба.
Под действительной делительной линией зуба понимается линия пересечения действительной боковой поверхности зуба зубчатого колеса делительным цилиндром, ось которого совпадает с рабочей осью.
Суммарная погрешность контактной линии - расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными контактными линиями, условно заложенными на плоскость (поверхность) зацепления, между которыми размещается действительная контактная линия на активной боковой поверхности.
Рисунок 27 - I - направление рабочей оси вращения колеса; II - номинальные контактные линии; III - действительная контактная линия; IV - границы активной поверхности зуба.
Прибор БВ-5034 (рис. 24) предназначен для контроля направления зуба цилиндрических колес. Прибор имеет 2 центровые бабки, между центрами которых закрепляется оправка с контролируемым колесом. Измерительная каретка, несущая измерительный наконечник и отсчетное устройство с ценой деления 0,05 мм, перемещается по направляющим параллельно оси центров. Измерительный наконечник находится в осевой горизонтальной плоскости и касается боковой поверхности зуба. Отклонение поверхности зуба вызывает смещение наконечника в плоскости, касательной к цилиндру, соосному колесу, и фиксируется отсчетным устройством.
Рисунок 28 - 1 –продольный стол; 2 – поперечная каретка; 3 – передняя бабка; 4 – зубчатое колесо; 5 – задняя бабка; 8 – микроскоп; 9 – лимб;
Номинальная длина общей нормали W - это расчетная длина общей нормали, соответствующая номинальному положению исходного контура.
Колебание длины общей нормали W контролируют на приборах, имеющих два наконечника с параллельными плоскостями и в зависимости от требуемой точности отсчетное нониусное, микрометрическое или индикаторное устройство. Нормалемеры с индикаторами имеют тарельчатые измерительные наконечники, вводимые во впадины зубьев колеса 1. Особенностью контроля длины общей нормали является отсутствие необходимости базирования колеса по его оси.
Рисунок 29 - Схема измерения нормалемером длины общей нормали: 1 — контролируемое колесо; 2 — измерительный наконечник; W — длина общей нормали.
Рисунок 30 - Общий вид накладного нормалемера с отсчётной головкой: 1 — контролируемое колесо; 2 — измерительный наконечник; 3 — отсчётная головка; 4 — арретир; 5 — стопор.
4) Расчет длины общей нормали:
Длина общей нормали W определяется в зависимости от числа охватываемых зубьев.
При 
и 
дано 
Определяем отклонение средней длины общей нормали:
- наименьшее отклонение (слагаемое 1);
- наименьшее отклонение (слагаемое 2);
Допуск на среднюю длину общей нормали:
Допуск на длину общей нормали:
Соответственно длина общей нормали: 
Поиск по сайту: