Проверка размеров зубчатых венцов

Размеры зубчатого венца можно проконтролировать, замерив следующие параметры:

• 1) длину общей нормали W, отклонение от длины общей нормали E_w;
• 2) номинальную толщину зуба по постоянной хорде S_c, отклонение толщины зуба по постоянной хорде Esn
• 3) размер по роликам М, отклонение размера по роликам Е_Мг

Контроль длины общей нормали выполняют, охватив средством измерения с чашечными губками отрезок прямой между двумя разноименными боковыми сторонами нескольких зубьев (рис. 15.55, в). Проверяя длину общей нормали, получают представление о размере зубчатого венца: толщине зубьев, боковом зазоре в передаче, припуске под последующую обработку и т. д.

Число охватываемых зубьев в зависимости от числа зубьев колеса таково, что точки контакта 1 и 2 лежат примерно на диаметре делительной окружности d, но более точно — на прямой, касательной к основной окружности диаметром d_h.

Рис. 15.55. Проверка длины общей нормали:

а — микрометрический нормалемер (чашечный микрометр); б — индикаторный нормалемер; в — схема замера На рис. 15.55 изображены нормалемеры двух конструкций: а — микрометрический (чашечный микрометр), б — индикаторный. Индикаторный прибор требует настройки губок с помощью набора мерных плиток на номинальный размер длины общей нормали.

В целом проверка длины общей нормали — это наиболее точный способ определения размера зубчатого венца, обладающий рядом положительных качеств:

• • контроль выполняется простыми средствами измерения;
• • базирование измерительных приборов происходит непосредственно по эвольвентным поверхностям зубьев и не требует никаких дополнительных баз;
• • измерительные губки не имеют кромочного контакта с проверяемыми поверхностями, благодаря чему мало изнашиваются.

Измерение толщины зуба по постоянной хорде х_с — довольно часто используемый способ проверки размеров зубьев. Сущность способа состоит в измерении размера хорды между левой и правой сторонами зуба на заданной высоте. Измеряют толщину зуба именно по постоянной хорде, поскольку ее размер и расстояние до вершины зуба не зависят от числа и угла наклона зубьев, и расчетные формулы для прямозубых и косозубых цилиндрических колес одинаковы. Используют прибор — штангензубомер (рис. 15.56).

Рис. 15.56. Штангензубомер.

Постоянная хорда получается (рис. 15.57), если из точки О делительной окружности d провести нормали 0/4 и ОБ к разноименным профилям зубьев. Отрезок АВ, соединяющий точки пересечения нормалей О А и ОБ с профилями, есть постоянная хорда s_c, а высота от вершины зуба до постоянной хорды равна п_с. Значения для прямозубых и косозубых колес с модулями соответственно т и т_п, с углом зацепления 20° дают следующие значения: для постоянной хорды s_c = 1,387т_п, для высоты до постоянной хорды п_с — 0,748 т,_г

Рис. 15.57. Постоянная хорда 374.

Данный способ контроля размеров зуба имеет несколько недостатков.

В качестве базы используется вершина зуба колеса. На наружный диаметр колеса обычно устанавливают довольно грубый допуск, и это вынуждает учитывать при настройке размера h_c в штангензубомере определенную поправку.

Если несколько замеров, сделанные в разных местах колеса, дают различные значения постоянной хорды, то это может свидетельствовать о радиальном биении как зубчатого венца, так и наружного диаметра.

Штангензубомер контактирует с измеряемым колесом острыми кромками губок, это приводит к более быстрому износу инструмента и снижению точности измерения.

Точность измерения, как у любого штангеннрибора, ограничена пределами 0,05—0,1 мм в связи с достаточно грубой ценой отсчета.

При измерении размера М по роликам контролируют положение роликов, вложенных в противоположные впадины зубьев колеса (рис. 15.58). При измерении косозубых колес пользуются шариками, гак как контакт ролика с противоположными сторонами впадины происходит не, но параллельным линиям и ролик будет качаться во впадине. Размеры роликов стандартизованы ГОСТ 2475–88 «Проволочки и ролики. Технические условия». По ГОСТ рекомендуется брать диаметр ролика (шарика), равный 1,7т_п. При таком размере ролики (шарики) будут контактировать с поверхностями зубьев вблизи делительного диаметра.

Рис. 15.58. Проверка по роликам (шарикам).

Измерение не требует никаких дополнительных баз. Базирование измерительных средств происходит, как и при контроле длины общей нормали, непосредственно по поверхностям зубьев. Из недостатков способа можно отметить влияние профиля зуба на точность размера.

Выборочная проверка отдельных параметров точности не дает полного представления о точности колеса. ГОСТ 1683–61 рекомендует набор показателей, собранных в равноправные комплексы, которые позволяют оценить качество колес, но всем трем составляющим норм точности. Чаще это достигается для кинематической точности (табл. 15.3) и плавности (табл. 15.4) проверкой не одного, а двух показателей.

Завод-изготовитель зубчатых колес вправе выбрать наиболее приемлемые для него показатели или комплексы показателей с учетом степеней точности изготавливаемых зубчатых колес, исходя из условий своего технологического процесса и используемых средств контроля.

Таблица 153

Показатели кинематической точности

Таблица 15.4

Показатели плавности работы

Направление зуба и пятно контакта являются равноправными показателями контакта для всех степеней точности.

Например, для колес четвертой — восьмой степеней точности можно принять для проверки точности следующие параметры:

• — для оценки кинематической точности — накопленную ошибку шага F_{P (r} и радиальное биение F_n;
• — для оценки плавности — отклонение шага f_ptr и погрешность профиля зуба/_/г;
• — для оценки контакта — погрешность направления зуба F^_f;
• — для оценки размера — длину общей нормали W.

Получается, что для полного представления о точности колеса достаточно выполнить проверку пяти показателей и одного размера. Совершенно излишне проверять еще какие-то показатели, это для оценки точности ничего не даст. Но грубейшей ошибкой будет заключение о точности колеса, если какой-то из показателей не проконтролирован.

Другой пример — контроль колеса 9 — В ГОСТ 1643–81:

• — для оценки кинематической точности проверяем колебание измерительного межосевого расстояния за один оборот колеса F" .
• — для оценки плавности — колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе /" .
• — для оценки размера — длину общей нормали W.

Следовательно, для оценки точности колеса девятой степени достаточно проконтролировать два показателя и один размер. Оба показателя могут быть проконтролированы в один установ колеса на приборе для проверки колебаний измерительного межосевого расстояния.

На рис. 15.59 представлены некоторые приборы для проверки отдельных показателей точности зубчатых колес.

в.

Рис. 15.59. Приборы поэлементного контроля:

а — радиального биения; б — колебаний межосевого расстояния; в — шага зацепления На рис. 15.60 показаны современные компьютеризированные измерительные приборы для комплексной проверки в один установ всех показателей точности зубчатых колес.

Рис. 15.60. Приборы для комплексной проверки зубчатых колес

Параметры точности выводятся на дисплей и на бумажный носитель в виде таблиц и графиков.

Следует учитывать, что контроль преследует сразу две цели: во-первых, он служит для выявления и изъятия бракованных деталей (приемочный контроль), а во-вторых, результаты измерений должны быть использованы для оперативного вмешательства в управление производством и корректировки технологических процессов.