Тверской государственный технический университет

 

 

Кафедра «Технология машиностроения»

 

МЕТРОЛОГИЯ,

СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

 

 

Методические указания к лабораторной работе

для студентов специальностей

1201, 1705, 1706, 1709, 1711, 1718, 2102, 2301

 

 

Тверь 2006

 

В методических указаниях даны описания конструкций инстру­ментов и приборов для измерения элементов резьбы и зубчатых колес.

Изложена методика измерения элементов резьбы резьбовым микрометром, методом трёх проволочек, на инструментальном микроскопе и методика измерения элементов зубчатых колес штангензубомером, штангенциальным зубомером, зубомерным микрометром и шаго­мером.

Методические указания утверждены и рекомендованы к опубликованию на заседании кафедры (протокол № 8 от 19.04.2006г.).

 

Составители:

Архаров А.П.,

Испирян Н.В.,

Горлов И.В.

Нестерова И.Н.

 

© Тверской государственный технический университет

 

 

Лабораторная работа № 9

 

ИЗМЕРЕНИЕ СРЕДНЕГО ДИАМЕТРА РЕЗЬБЫ РЕЗЬБОВЫМ МИКРОМЕТРОМ И МЕТОДОМ 3-Х ПРОВОЛОЧЕК

 

Цель работы: ознакомление с устройством резьбового микрометра и методами измерения среднего диаметра.

 

Инструменты и материалы для работы:

- резьбовой микрометр;

- гладкий микрометр;

- комплект проволочек;

- резьбомеру

- приспособление для измерения резьбы;

- объекты измерения;

- авиабензин, мягкие полотняные салфетки, кисточки.

 

1.1. Последовательность выполнения работы

1.1.1. Изучить устройство и приемы измерения резьбовым микрометром и методом 3-х проволочек.

1.1.2. Измерить шаг резьбы резьбомером.

1.1.3. Подготовить инструменты к измерениям: промыть, протереть и установить на ноль.

1.1.4. Произвести измерения среднего диаметра резьбы и результаты измерений занести в отчетную карту.

1.1.5. Дать заключение о годности резьбового изделия.

 

1.2. Измерение среднего диаметра резьбы резьбовым микрометром

 

1.2.1. Устройство резьбового микрометра. Средний диаметр резь­бы контролируют с помощью универсальных средств без дополнительных приспособлений или с использованием резьбовых вставок, ножей, проволочек, роликов. Одним из универсальных средств является резьбовой микрометр. По конструкции этот микрометр аналогичен гладкому микрометру (см. методические указания часть 1, лабораторная работа № 2) и отличается от него, в основ­ном, конфигурацией измерительных поверхностей. Резьбовые микрометры оснащены подвижной пяткой с измерительной призматической вставкой и микровинтом с конической вставкой. Каждая пара вставок предназначена для измерения резьб определенного шага.

Выпускаются микрометры для измерения резьб диаметром от 0 до 350 км с интервалом 25 мм: 0...25; 25...50; ..., 325...350 мм.

 

1.2.2. Методика проведения измерений

1.2.2.1.Определить с помощью резьбомера шаг резьбы.

1.2.2.2.Подобрать соответствующие шагу вставки. Коническую вставку поместить в отверстие микровинта призматическую - в отверстие пятки.

1.2.2.3.Проверить установку микрометра на нуль. Для этого отпустить стопорную гайку микровинта и, вращая микровинт за трещотку, добиться контакта между вставками (микрометры с пределами измерения свыше 25 мм настраиваются по специальным установочным мерам). Контакт считается правильным при трехкратном прощелкивании трещотки. Если при этом нулевой штрих барабана, но совпадает с продольным штрихом на стебле, то необходимо отрегулировать положение шкал.

1.2.2.4. Ввести проверяемую резьбу между вставками (рис.1.1) и, пользуясь трещоткой, измерить средний диаметр. Измерение выполнить 3 раза и результаты занести в отчетную карту. Погрешность метода 0,025...0,2мм.

 

1.З. Измерение среднего диаметра резьбы методом трах проволочек

 

1.3.1. Сущность метода

Этот относительно простой и достаточно точный метод широко используется для измерения среднего диаметра резьбы.

Сущность метода заключается в том, что во впадины резьбы вкладываются три калиброванные проволочки одинакового диаметра d_пр так, как это указано на рис.1.2. Микрометром или другим измерительным инструментом с плоскими мерительными по­верхностями измеряют расстояние между образующими проволочек М. При изменении выбираемого диаметра d_пр проволочки положение ее во впадине меняется, и при этом в значительной мере сказываются погрешности угла профиля. Для уменьшения влияния этой погрешности выбирают проволочки наивыгоднейшего диаметра d_пр.н, который обеспечивает их касание со впадиной резьбы по линии среднего диаметра d₂.B этом случае проволочка касаемся точек боковых сторон профиля резьбы, где ширина канавки равна половине номинального шага:

(1.1)

Для метрических резьб ( = 60 ^о)

(1.2.)

 

 

Измерение проволочками является косвенным методом измерениями, величина среднего диаметра определяется расчетом.

Из рисунка 1.2 следует:

(1.3)

Для метрической резьбы

(1.4)

 

1.3.2. Методика проведения измерений

1.3.2.1.Подобрать проволочки наивыгоднейшего диаметра согласно шагу резьбы (по таблице).

1.3.2.2.Проверить установку гладкого микрометра на нуль. При необходимости произвести установку (см. мето­дические указания часть1, лабораторная работа 2). После настройки на нуль закрепить микрометр в приспособлении и повесить на кронштейн подобранные проволочки.

1.3.2.3.Расположить измеряемую деталь между пятками микрометра, ввести проволочки во впадины резьбы и, пользуясь трещоткой, измерить расстояние М между образующими проволочек. При измерении обратить внимание на то, чтобы все три проволочки касались пяток микрометра. Измерение выполнить 3 раза.

1.3.2.4.Подсчитать средний диаметр резьбы по формуле(1.4)

1.3.2.5.Дать заключение о годности резьбового изделия, если оно выполнено по степени точности – 8g.

 

1.4. Контрольные вопросы

1.4.1.Как произвести нулевую установку резьбового микрометра?

1.4.2.Как подбираются вставки к резьбовому микрометру?

1.4.3.0бъяснить сущность метода 3-х проволочек.

1.4.4.Какой из методов измерения среднего диаметра резьбы является более точным?

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Марков В.В., Ганевский Г.М. Конструкция, расчет и эксплуатация измерительных инструментов и приборов. М.; Машиностроение,1981.

2. Точность и производственный контроль в машиностроении. Л.; Машиностроение ,1983.

3. Якушев А. И. , Воронцов Л. Н., Федоров Н. М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение,1986-352

 

2. Лабораторная работа № 10

 

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЗЬБЫ НА

ИНСТРУМЕНТАЛЬНОМ МИКРОСКОПЕ

 

Цель работы: ознакомление с устройством инструментального микроскопа и с техникой дифференцированного измерения резьбы.

 

Инструменты и материалы для работы:

- инструментальный микроскоп;

- объект измерения - резьбовой калибр-пробка;

- авиабензин; мягкие полотняные салфетки, кисточка.

 

2.1. Последовательность выполнения работы

2.1.1. Изучить устройство и приемы измерения на инструменталь­ном микроскопе.

2.1.2. Подготовить прибор к измерениям.

2.1.3. Измерить наружный, средний, внутренний диаметры, шаг и угол профиля, результаты измерений занести в отчетную карту.

2.1.4. Рассчитать предельные допустимые значения всех элементов резьбы.

2.1.5.Выполнить чертеж калибра, проставить исполнительные раз­меры.

2.1.6. Дать заключение о годности объекта измерения по каждому элементу.

 

2.2. Устройство прибора

Инструментальный микроскоп предназначен для измерения линейных размеров и углов у режущего и измерительного инструмента сложного профиля: резьбовых калибров, метчиков, шаблонов, фасонных резцов и т.п. Инструментальные микроскопы выпускается двух типов: ММИ - малый микроскоп инструментальный и БМИ - большой микроскоп инструментальный. Обе модели устроены принципиально одинаково и отличаются, в основном, габаритными размерами, пределами измерений и набором принадлежностей.

Таблица 1.

 

Характеристики микроскопов

Тип прибора	Продольное перемещение, мм	Поперечное перемещение, мм	Цена деления, мм
ММИ БМИ			0,01 0,005

 

На рис 2.1 приведена оптическая схема прибора. Пучок лучей от лампы I через светофильтр 2 зеркалом 3 через линзу 4 и предметное стекло 5 направляется на измеряемый объект А. Объектив 6 проектирует через призму 7 и защитные стекла 8 прямое изображение изме­ряемого изделия в плоскость сетки 10, окуляра II.

 

 

Лимб 9 с градусными штрихами освещается зеркальцам 16 через зеленый светофильтр 15. Объектив 14 угломерного микроскопа проектирует изображение градусных штрихов лимба в плоскость шкалы минут 13 окуляра 12.

В поле зрения окуляра II видна сетка (рис.2.2а), штриховые линии которой совмещаются с границами измеряемых участков изделия. Сетку можно повернуть на любой угол с помощью маховичка.

Угол поворота сетки определяется наблюдением в окуляр 12 угло­мерного микроскопа, в поле зрения которого видны поворотная градусная шкала и неподвижная минутная шкала с ценой деления 1' (рис.2.2 б).

 

2.3. Методика проведения измерений

Включить прибор в сеть. Вращением диоптрийного кольца окуляра II (рис.2.1) добиться четкого изображения линий окулярной сетки. При помощи зеркальца, расположенного под угломерным микроскопом, добиться хорошего освещения его шкала поворотом окуляра 12 получить резкое их изображение. Вращая маховичок окулярной головки, и наблюдая в окуляр 12, совместить нулевые штрихи градусной и минутной шкал. В этом положении горизонтальная штриховая линия окулярной сетки располагается параллельно продольному направлению перемещения стола.

Резьбовой калибр закрепить в центрах, расположив его над серединой круглого отверстия столика.

Для фокусировки тубуса микроскопа необходимо, перемещая тубус маховичком вверх или вниз, добиться четкого изображения края детали.

Для установки оси резьбы параллельно продольному движению стола совмещают горизонтальную линию штриховой сетки с недруж­ным диаметром резьбы. При отсутствии параллельности повернуть винтом верхнюю плиту стола. Затем стол микроскопа отвести влево, медленно отпустить и следить за тем, чтобы горизонтальная риска все время касалась вершин резьбы. При необходимости вновь повернуть верхнюю плиту стола.

 

2.3.1.Измерение элементов резьбы

 

При измерении наружного диаметра резьбы d необходимо, пе­ремещая стол микровинтом поперечного перемещения, совместить горизонтальную линию с вершинами профиля резьбы (рис.2.3 позиция I). Снять первый отсчет по шкалам поперечного микровинта. Затем с этой не линией совместить вершины противоположной стороны резьбы (рис.2.3 позиция 2) и снять второй отсчет. Диаметр определяется как разность этих двух отсчетов.

Измерение внутреннего диаметра резьбы d₁ проводится так же, как и измерение d (рис.2.3 позиции 3,4).

При измерении среднего диаметра резьбы d₂ необходимо уста­новить перекрестие штриховой сетки на середину дальней от наб­людателя боковой стороны профиля. Маховичком повернуть окуляр­ную сетку до совпадения вертикальной пунктирной линии с боко­вой стороной профиля (рис.2.3, позиция 5). В этом положении произвести отсчет по шкалам поперечного микровинта.

Вращением поперечного микровинта переместить деталь до совпадения противоположной (ближней к наблюдателю) параллельной стороны профиля с этой же пунктирной линией (рис. 2.3, позиция 6). В этом положении выполнить второй отсчет по шкалам поперечного микровинта.

 

Средний диаметр по этой стороне профиля определяется как разность двух, полученных отсчетов.

Повторить измерение среднего диаметра по другой стороне про­филя. Действительное значение среднего диаметра находится как среднее арифметическое измерений по правой и левой сторонам про­филя

(2.1)

Для измерения шага резьбы Р необходимо установить перекрестие штриховой сетки примерно на середину боковой стороны профиля крайнего полного витка и маховичком повернуть окулярную сетку до совпадения вертикальной пунктирной линии с боковой стороной профиля (рис. 2.3, позиция 7). В этом положении произвести отсчет по шкалам продольного микровинта.

Вращением продольного микровинта переместить деталь на n ша­гов (рис. 2.3 позиция 5) и произвести второй отсчет. Разность этих двух отсчетов составляет расстояние Р_n, равное сумме n шагов.

Отсюда (2.2)

В целях повышения точности повторить измерение шага резьбы по другой стороне профиля.

Действительное значение шага определяется как среднее значение шагов, измеренных по правой и левой сторонам профиля

(2.3)

Для измерения половины угла профиля необходимо, вращая маховичок и наблюдая в окуляр углового микроскопа, установить нулевое показание по его шкалам.

Примерно на среднем витке установить перекрестие окулярной сетки на середину боковой стороны профиля. Повернуть окулярную сетку по стрелке до совпадения вертикальной пунктирной линии с боковой стороной профиля (рис.2.3, позиция 5). Произвести отсчет по шкалам угломерного микроскопа.

Повторить измерение половины угла профиля по другой стороне профиля.

При измерении половин угла профиля окулярная сетка поворачивается от нулевого положения в противоположные стороны, в результате измеряемый угол будет непосредственно равен отсчету, либо разности между 360^о и отсчетом.

Для резьб с симметричным профилем отклонение половины угла профиля определяется как среднее арифметическое абсолютных величин отклонений обеих половин угла по разным сторонам профиля

(2.4)

 

2.4. Контрольные вопросы

 

2.4.1. Объясните оптическую схему и принцип действия прибора.

2.4.2. Как подготовить прибор к измерению элементов резьбы?

2.4.3.Выполните схемы измерения каждого элемента резьбы.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Марков Н.Н. Взаимозаменяемость и технические измерения. М.: Изд-во Стандартов,1983.

2. Марков Н.Н. , Раневский Г. М. Конструкция, расчеты и эксплуатация измерительных инструментов и приборов. М.; Машиностроение,1981

3. Точность и производственный контроль в машиностроении .Под. ред. А. К. Кутая. Л.; Машиностроение, 1983.

4. Якушев А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М. Машиностроение, 1986.

 

Лабораторная работа №11

ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЗУБА, СМЕЩЕНИЯ ИСХОДНОГО КОНТУРА И ШАГА ЗАЦЕПЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

 

Цель работы: ознакомление со штангензубомером, тангенциальным зубомером, шагомером для шага зацепления и приемами измерения ими.

 

Инструменты и материалы для работы:

-штангензубомер;

-тангенциальный зубомер;

-шагомер для измерения шага зацепления;

-набор концевых мер длимы;

- державка для закрепления блоков концевых мер с боковичками;

-измеряемое колесо;

-чертеж измеряемого колеса;

-авиабензин, мягкие полотняные салфетки.

 

3.1. Устройство и методика измерения толщины зуба штангензубомером

 

Штангензубомер (рис. 3.1) служит для измерения толщины зуба. Он состоит из 2-х взаимно перпендикулярных штанг 2 и 4 со шкалами. Штанга 2 заканчивается неподвижной измерительной губкой 1 и несет высотную линейку 3. Штанга 4 имеет рамку с передвижной измерительной губкой 5. Штангензубомеры изготавливают с отсчетом по нониусу 0,02 мм и пределами измерения:

а) для модулей 1...18 мм;

б) для модулей 5...36 мм.

Толщина зуба цилиндрических колес обычно измеряется по постоянной хорде, т.е. по прямой, соединяющей точки касания зубчатого венца с рейкой при беззазорном зацеплении (рис. 3.2) на высоте от окружности выступов.

При угле исходного контура = 20º имеем

, (3.1)

, (3.2)

где - номинальная толщина зуба;

m - модуль зубчатого колеса.

 

Рис. 3.1. Схема штангензубомера

 

1 - неподвижная измерительная губка; 2 -штанга; 3 - высотная линейка; 4 - штанга; 5 - передвижная измерительная губка.

При измерении толщины зуба необходимо:

а) определить модуль зубчатого колеса по формуле:

(3.3)

где d_a - диаметр выступов, мм;

z - число зубьев колеса.

Расчетное значение модуля округлить до ближайшего стандартного значения;

б) подсчитать величины и , и настроить высотную линейку на полученный размер ;

в) наложить штангензубомер на окружность выступов измерительного колеса (рис. 3.2) и измерить толщину трех равномерноотстоящих друг от друга по окружности зубьев S_С1, S_С2, S_С3; результаты измерения занести в отчетную карту;

 

Рис. 3.2. Схема измерения толщины зубьев

 

г) рассчитать действительные отклонения толщины измеренных зу­бьев E_С1, E_С2, E_С3 по формуле:

, ( 3.4)

где i - порядковый номер измеренных зубьев;

д) выполнить схемы полей допусков и дать заключение о годности проверяемого колеса, если оно выполнено по ГОСТ 1643-72. Для этого найти наименьшее отклонение толщины зуба E_Сs (для обеспечения бокового зазора у колес внешнего зацепления берется со знаком минус) в [2], табл. 5.99, с. 177 и допуск на толщину зуба Т_С (рис. 3.3) в [2], табл. 5.101, с. 178. Для нахождения Т_С необходимо знать допуск на радиальное биение зубчатого венца F_r, которое определяется по [2], табл. 5.20, с. 143.

 

 

Рис. 3.3.	Рис. 3.4.
Схема отклонений толщины зуба	Предельные положения исходного контура

Наибольшее (нижнее) отклонение толщины зуба E_Сi опреде­ляется по формуле:

(3.5)

При измерении толщины зуба измерительной базой являлась окружность выступов зубьев, изготовленная с некоторыми погрешностями, поэтому необходимо подсчитать производственные отклонения и допуск на толщину зуба:

, (3.6)

, (3.7)

, (3.8)

где Т_dа - допуск на диаметр выступов зубьев;

es_da - верхнее отклонение диаметра выступа зубьев;

- биение диаметра выступов зубьев.

При расчете принять, что диаметр выступов зубьев выполнен по, а его биение равно мм.

 

3.2. Устройство и методика измерения смещения исходного контура тангенциальным зубомером

 

Для измерения смещения исходного контура служит тангенциальный зубомер (рис.3.5). Он состоит из корпуса 1, двух измерительных губок 2 и 3, винта 4 с правой и левой резьбой для пе­ремещения губок, винтов 5 для закрепления губок и индикатора 6 с удлиненным измерительным наконечником. Предел измерения прибо­ра m = 2,5...10 мм; точность отсчета 0,01 мм. Настройка прибора производится по образцовому ролику, диаметр которого (при = 20°) определяется по формуле . К прибору прилага­ется несколько роликов.

Для измерения смещения исходного контура необходимо:

а) определить модуль m;

б) настроить прибор по ролику: установить ролик 7 в призму 8 и расположить зубомер, как показано на рис. 3.5. Отстопорив винты 5, вращением микровинта 4 переместить измерительные губки так, чтобы ролик касался скошенных поверхностей губок заметно выше середины. В этом положении закрепить стопорные винты 5. Установить индикатор, его измерительный наконечник подвести к ролику, создав натяг 1 мм. В этом положении индикатор закрепить стопорным винтом. Повернуть циферблат индикатора за ободок до совмещения стрелки с нулевым делением;

в) определить смещение исходного контура 3 зубьев колеса Е_Н1, Е_Н2, Е_Н3, для этого прибор наложить на проверяемый зуб (рис. 3.6) и, слегка покачивая в плоскости колеса, найти минимальное показание индикатора. Смещение исходного контура в тело зуба соответствует отклонениям стрелки в плюс. Результа­ты измерения занести в отчетную карту;

г) выполнить схемы полей допусков и дать заключение о годности проверяемого зубчатого колеса, если выполнено по ГОСТ 1643-72. Найти по [2]табл. 5.65, с.168 наименьшее

 

 

Рис. 3.5	Рис. 3.6
Схема настройки тангенциального зубомера	Схема измерения тангенциальным зубомером

(верхнее) дополнительное смещение исходного контура Е_Нs и по [2] табл. 5.90, с.172 допуск на смещение исходного контура Т_Н. Дополнительное смещение исходного контура (нижнее откло­нение) Е_Нi определяется из выражения:

, (3.9 )

Учитывая, что при измерении смещения исходного контура в качестве измерительной базы используется не рабочая ось колеса, как это обусловлено ГОСТом 1643-72, а окружность выступов, изготовленная с некоторыми погрешностями, пересчитать E_Нs и Т_Н на производственные и , в которых учесть допуск на диаметр окружности выступов Т_da и его биение . Расчет цепи на максимум и минимум дает следующую связь между этими величинами:

, (3.10)

(3.11)

где es_da - верхнее отклонение окружности выступов зубьев;

- биение окружности выступов зубьев.

При подсчете принять, что диаметр выступов зубьев выполнен по,а его биение равно мм (задаются преподавателем).

 

3.3. Устройство и методика измерения шага зацепления шагомером

 

Для измерения шага зацепления служит специальный шагомер для шага зацепления. Основными частями его (рис. 3.7) являются корпус 1, неподвижный измерительный наконечник 2, подвижный измерительный наконечник 3, рычаг 4 (для передачи отклонений на индикатор, на рис. 3.7 не показан), индикатор 5.

Пределы измерения прибора m = 2...10 мм. Цена деления 0,002 мм. Шагомер предварительно настраивается на величину номинального шага зацепления по блоку концевых мер длины. При = 20º номинальный шаг зацепления . Блок концевых мер, равный , устанавливается в струбцину 11 между боковичками 12 и 13.

При измерении шага зацепления необходимо:

а) определить модуль m;

б) составить блок концевых мер длины, равный номинальному значению Р_в, установить его в струбцину между боковичками 12 и 13 и зажать винтом 14;

в) настроить прибор. Вначале производится предварительная установка на величину P_в перемещением подвижной губки 3 винтом 6 при освобожденных винтах 7, после чего прибор устанавливается в струбцину 11 так, чтобы неподвижный наконечник 2 (рис. 3.8) расположился между роликами кбоковичками 13 (боковичок 13 жестко соединен с роликами, а наконечник 3 входит в контакт с боковичком 12). Вращением винта 6 перемещать подвижный наконечник 3 до тех пор, пока он не коснется боковичка 12 (рис. 3.7) при натяге большой стрелки на один оборот. Винты 7 закрепляются, и индикатор 5 устанавливается на нуль поворотом ободка;

г) определить действительное отклонение шага зацепления. Для этого настроенный прибор переносится на проверяемое колесо (рис.3.8) и устанавливается так, чтобы наконечники 2 и 3 касались одноименных профилей двух соседних зубьев колеса по нормали к их профилям, упор 9 устанавливается винтом 10 так, чтобы он касался противоположного профиля третьего зуба и обеспечивал плотное прилегание неподвижной губки к профилю зуба. Придерживая колесо одной рукой, другой слегка обкатывать прибор вокруг оси колеса, добиваясь минимального показания

 

 

Рис. 3.7.	Рис. 3.8.
Схема настройки шагомера для шага зацепления	Схема измерения шага зацепления шагомером

по шкале прибора, которое принимается за действительное отклонение от номинального значения тяга Р_в (рис. 3.9).

Измерение необходимо выполнить для трех зубьев, равноотстоящих друг от друга по окружности по левым и правым сторонам профиля, результаты измерения занести в отчетную карту;

д) выполнить схемы полей допусков и дать заключение о годности колеса, если оно выполнено по ГОСТ 1643-72.

 

Рис. 3.9. Отклонения шага зацепления

3.4 Контрольные вопросы

 

3.4.1.Объясните устройство штангензубомера, шагомера для шага зацепленияи тангенциального зубомера.

3.4.2.Объясните настройку и методику измерения с помощью штангензубомера, шагомера для шага зацепления и тангенциального зубомера.

3.4.3.Какие эксплуатационные показатели выявляются при измерении толщины зуба, шага зацепления и смещения исходного контура?

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Амосов И.С., СмирновА.А., Иванов О.А. Технические измерения. Учебное пособие к лабораторным работам.- Л.: ЛПИ, 1975, с. 77...87.

2. Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении. Справочник, Т.2.- М.: Издательство стандартов, 1982.

3. Справочник по производственному контролю в машиностроении. Под ред. А.К. Кутая.- Л.: Машиностроение, 1983.

4.Лабораторная работа № 12

 

5.

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ОБЩЕЙ НОРМАЛИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

 

Цель работы: ознакомление с устройством зубомерного микрометра, приемами измерения им и закрепление знаний методики назначения допусков на длину общей нормали.

 

Инструменты и материалы для работы:

- зубомерный микрометр;

- чертеж измеряемого колеса;

- измеряемое колесо.

 

4.1.Методика назначения допусков на длину обшей нормали

 

Длина общей нормали зубчатого колеса W - расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум разноименным активным боковым поверхностям зубьев колеса (рис.4.1). Общая нормаль к эвольвентным профилям является одновременно

 

касательной к основной окружности.

Длина общей нормали косвенно связана с величиной смещения исходного контура и характеризует толщину зуба колеса. Поэтому отклонение измеренной средней длины общей нормали E_Wmr является показателем кормы бокового зазора " определяется как разность значений средней (W_mr) и номинальной длины общей нормали (W).

Средней длиной общей нормали изъявляется среднее арифметическое из всех действительных длин общей нормали по зубча­тому колесу.

(4.1)

где z -число зубьев колеса.

Номинальное значение длины общей нормали W для нормальных, некоррегированных зубчатых колес определяется по формуле

(4.2)

где m - модуль;

n-число зубьев, охватываемых при измерении прибором, определяемое по формуле

(4.3)

полученное число округляют до ближайшего полого.

Для обеспечения гарантированного бокового зазора в зубчатой передаче стандартом установлены допуск на среднюю длину общей нормали Т_Wm и наименьшее отклонение средней длины общей нормали: -Е_Wms (верхнее отклонение) для колес с наружными зубьями и +Е_Wms (нижнее отклонение) для колес с внутрен­ними зубьями. Наименьшее предписанное отклонение средней дли­ны общей нормали состоит из двух составляющих: слагаемого I, величина которого зависит от делительного диаметра d и вида сопряжения, и слагаемого II, зависящего от радиального бие­ния зубчатого венца F_r.

Одним из показателей кинематической точности колеса является колебание длины общей нормали V_Wr (F_Vr), определяемое как разность между наибольшим и наименьшим действительными значениями длины общей нормали в одном и том же зубчатом колесе:

(4.4)

Эта погрешность ограничена допуском F_Vw.

 

4.2.Приемы, измерения длины общей нормали

 

Для измерения длины общей нормали применяют зубомерные микрометры, индикаторные нормалемеры, калибры-скобы и другие приборы. Их выбор зависит, в основном, от точности проверяемых зубчатых колес и масштабов производства.

По устройству и принципу снятия отсчетов зубомерный микрометр представляет собой обычный гладкий микрометр, измерительные наконечники которого выполнены в виде плоских дисков (рис.4.2).Они выпускаются следующих пределов измерения, мм:

 

 

0 ... 25; 25 … 50; 50 ... 75; 75 … 100. Цена деления шкалы барабана 0,01 мм. Шкала стебля имеет два продольных ряда миллиметровых делений, расположенных по обе стороны от горизонтальной линии. Верхние штрихи сдвинуты относительно нижних на 0,5 мм, и оба ряда штрихов образуют одну продольную шкалу стебля с ценой деления 0,5 мм. Указателем для отсчета по продольной шкале служит скошенный край барабана, по круговой шкале - продольная линия стебля.

 

4.3.Порядок выполнения измерений

 

1. Ознакомиться с устройством прибора и записать в бланк отчета его основные данные.

2. Установить зубомерный микрометр на нуль (установка производится также, как и у гладкого микрометра).

3. Рассчитать по формуле (4.3.)число зубьев n, охватываемых при измерении прибором.

4. Измерить длину общей нормали для 10 групп зубьев, равномерно расположенных по окружности колеса. Микрометр накладывают на измеряемое колесо так, чтобы диски охватывали n зубьев и были касательными к боковым сторонам. Результаты измерения занести в отчетную карту.

 

4.4.Оформление результатов измерений

 

4.4.1. Определение отклонения средней длины общей нормали

1. Рассчитать номинальное значение длины общей нормали W по формуле (4.2).

2. Определить допустимые отклонения средней длины общей нормали: Верхнее отклонение получает суммированием двух слагаемых

слагаемое I -[2] ,табл. 5.94, с.174;

слагаемое II - выбирается по табл. 5.94 (продолжение) в зависимости от величины радиального биения зубчатого венца F_r [2] ,табл. 5.20, с.143.Нижнее отклонение

где T_Wm - допуск на среднюю длину общей нормали [2], табл. 5.97, с. 176.

3. Изобразить схему расположения полей допусков, проставить числовые значения отклонений. Необходимо помнить, что для колес с наружными зубьями поле допуска находится ниже номинального значения W.

4. По результатам измерений подсчитать действительное значение средний длины общей нормали W_mr по формуле ( 4.1 ) или действительное отклонение

5. Дать заключение о годности проверяемого колеса по этому параметру.

 

4.4.2. Определение колебания длины общей нормали

1. Определить допуск на колебание длина общей нормали F_Vwm [2], табл.5.26, с.146.

2. По результатам измерений подсчитать, величину колебания длины общей нормали F_Vmr - формула ( 4.4).

3. Дать заключение о годности проверяемого колеса. Для годного колеса F_Vmr F_Vwm.

 

4.5.Контрольные вопросы.

 

4.5.1. Объясните устройство зубомерного микрометра.

4.5.2. Как измерить величину колебание длины общей нормали?

4.5.3. Объясните методику измерения отклонения средней длины общей нормали.

4.5.4. Какие эксплуатационные показатели выявляются при измерении колебания длины общей нормали и отклонения средней длины общей нормали?

4.5.5. Как определить годность детали по результатам измерений?

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

I. Якушев А. И., Воронцов Л. Н., Федотов Н. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов. -М.: Машиностроение, 1986. 352 с.

2. Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и при­боростроении. Справочник. Т. 2.-М.: Издательство стандартов,1982, 292 с.