12964

Методы и средства контроля параметров точности цилиндрических зубчатых колес

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Лабораторная работа № 6 Методы и средства контроля параметров точности цилиндрических зубчатых колес Задание 1. Измерить величину радиального биения зубчатого колеса. Результаты занести в таблицу 1. Определить используя приложение 2 какой степени точности соотве

Русский

2013-05-07

602.5 KB

21 чел.

Лабораторная работа № 6

Методы и средства контроля параметров точности цилиндрических зубчатых колес

Задание 1. Измерить величину радиального биения зубчатого колеса. Результаты занести в таблицу 1. Определить, используя приложение 2, какой степени точности соответствует колесо по указанному параметру.

Измерение величины радиального биения зубчатого колеса на оправке измерительной, установленной в центрах,  проводиться на биениемере УЗП-400.

Схема измерения на приборе УЗП-400

1 – индикаторная головка 1МИГ;

2 – направляющие;

3 – планка;

4 – передняя бабка с неподвижным центром;

5 – задняя бабка с подвижным центром;

6 – измерительная бабка;

7 – измерительная каретка;

8 – измерительный наконечник;

9,10 – рукоятки.

Краткая характеристика прибора и область его применения

Прибор предназначен для контроля цилиндрических и конических зубчатых колес диаметром  от 40 до 400 мм,  с  модулем от 1 до 10 мм. При контроле необходимо подвести каретку к измеряемому колесу так, чтобы измерительный наконечник вошел в соприкосновение с боковыми сторонами зуба. При использовании специальных измерительных принадлежностей прибор так же может быть использован для контроля погрешностей окружного шага, шага зацепления и длины общей нормали.

Метрологические характеристики

1. Вид измерений – абсолютный, контактный, прямой

2. Цена деления индикатора –   0,001 мм

3. Пределы измерения  –  0-1мм

4. Измерительное усилие – усилие пружины

5. Предельная погрешность   –  ± 0,002 мм

Результаты измерений (показания индикатора 1МИГ) занесены в таблицу 1 для дальнейшего анализа.

Таблица 1

№ зубьев

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Показания

индикатора

0,516

0,512

0,509

0,505

0,502

0,508

0,51

0,505

0,505

0,503

0,502

0,499

0,496

0,500

0,505

№ зубьев

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Показания

индикатора

0,502

0,499

0,500

0,504

0,506

0,508

0,508

0,510

0,506

0,507

0,515

0,506

0,511

0,512

0,516

№ зубьев

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

Показания

индикатора

0,513

0,520

0,520

0,512

0,521

0,521

0,516

0,517

0,511

0,509

0,516

0,511

Действительное радиальное биение зубчатого венца колеса  

Frr= Rmax - Rmin= Pиндmax -Pиндmin =0,521 - 0,496=0,025 мм

Допуск на радиальное биение зубчатого венца по ГОСТ 1643-81 соответствующее

6-ой степени точности по НКТ для колеса с m =2мм и d =140мм, с учетом несовпадения измерительной и рабочей осей  0,75*Fr=0,75*0,036 мм=0,027 мм 

Вывод: по величине радиального биения данное колесо соответствует 6-ой степени точности (радиальная составляющая кинематической погрешности)

Задание 2. Измерить колебания длины общей нормали (кинематический эксцентриситет),  результаты измерения занести в таблицу 2. Определить, какой степени по нормам кинематической точности соответствует колесо по этому параметру и по двум измеренным в задании №1 и в задании № 2 параметрам вместе.

Какому контрольному комплексу из приложения 2 соответствует предложенный набор контролируемых параметров.

Определение длины общей нормали в зависимости от требуемой точности измерений возможно производить различными средствами, например микрометром зубомерный, штангенциркулем или нормалемером.

Схема прибора для измерения длины общей нормали - нормалемера индикаторного

1 - угловой рычаг

2 - индикатор

3 - кнопка арретира

4 - цилиндрическая пустотелая штанга

5 - измерительная губка

6 - измерительная губка (подпружиненная)

7 - разрезная втулка

Краткая характеристика прибора и область его применения :

Нормалемер состоит из цилиндрической пустотелой штанги 4, разрезной втулки 7, соединенной с измерительной губкой  5, перемещающейся по штанге. Втулка 7 от поворота предохраняется шпонкой, измерительная губка, укрепленная на 2-х плоских пружинах, может перемещаться параллельно оси штанги и передавать свое перемещение индикатору 2, через угловой рычаг 1 с отношением плеч 2:1. При цене деления индикатора 0,01 мм, цена деления нормалемера с учетом соотношения плеч рычага 1 равна 0,005 мм. Индикатор 2  винтом 8 крепится в корпусе нормалемера.

Метрологические характеристики :

1. Метод измерения – относительный, контактный, прямой

2. Цена деления индикатора –  0,01 мм

                                 прибора – 0,005 мм

3. Пределы измерения –  0-150 мм

4. Измерительное усилие – до 2 Н

5. Предельная погрешность –  ± 0,004 мм

Формула расчета номинальной длины общей нормали

W=m*(1,476*(2*n - 1) + 0,01367*z),

где  n - число зубьев охватываемых длиной общей нормали n = z/9,

(полученное значение n округляется до ближайшего большего целого значения)

z – число зубьев венца колеса,  

m - модуль нормальный  m=da/(z + 2),  

da-действительный наружный диаметр колеса.

Исходные данные:  z=70,  d а=143,8 мм

Расчетные формулы:

n= z/9 = 70/9 = 7,78   8

m = d а / (z+2) = 143,8 / (70 + 2)  = 1,99 2 мм (округляется до ближайшего стандартного значения (см. Приложение 7).

Номинальная длина общей нормали

W=m*(1,476*(2*n -1) + 0,01367*z)= 2*(1,476*(2*8 - 1)+0,01367*70)=46,19 мм,

Колебание длины общей нормали:

Fvwr= Wmax  - Wmin 

Таблица 2

№ по порядку

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Показания индикатора  ±, деления

-28

-30

-34

-32

-36

-35

-34

-37

-32

Отклонение W от настроеной величины 46,2, мм

-0,14

-0,15

-0,17

-0,16

-0,18

-0,175

-0,17

-0,185

-0,16

Действительное значение W, мм

46,06

46,05

46,03

46,04

46,02

46,025

46,03

46,015

46,04

Величина колебания длины общей нормали (наибольшая разность)

Fvwr =WmaxWmin = 46,06  -  46,015 = 0,045 мм

Допуск на колебание длины общей нормали по ГОСТ 1643-81 соответствующее 8-ой степени точности  по НКТ составляет  Fvw  = 0,05 мм

Вывод: по величине колебания длины общей нормали данное колесо соответствует 8-ой степени точности (тангенциальная составляющая кинематической погрешности)

Заключение о  кинематической точности в целом

Колесо соответствует 8-ой степени точности  по НКТ на основании измерений колеса в соответствии с контрольным комплексом  Fvwr и Frr  .

Задание 3. Измерить колебание измерительного межосевого расстояния, результаты измерения занести в таблицу 3 и построить график зависимости F ’’ir от номера зуба.

Контроль колебания измерительного межосевого расстояния при повороте колеса на один угловой шаг (1 зуб) и за полный оборот осуществляется на специальном зубоизмерительном приборе – межцентромере (межосемере) .

Схема измерения на приборе межцентромер МЦ-300

1 –  корпус;

2 – подвижная каретка с измерительным колесом на оправке;

3 – неподвижная каретка с измеряемым колесом на оправке;

4 – рукоятка;

5 –индикаторная головка;

6 – измерительное колесо;

7 – измеряемое колесо;

8,9 – оправки;

10,12 – миллиметровая и нониусная линейки.

Краткая характеристика прибора и область его применения

Прибор используется для контроля измерительного межосевого расстояния (НБЗ), колебаний измерительного межосевого расстояния за полный оборот колеса (НКТ), на одном угловом шаге (НПР), а так же может использоваться для измерения мгновенного пятна контакта  (НКЗ).

Метрологические характеристики

1. Метод измерения – абсолютный,  контактный,  прямой

2. Цена деления индикатора - 0,001 мм

3. Пределы измерения - индикатора  0-1мм; прибора  до 300 мм

4. Измерительное усилие - индикатора 2Н;  прибора – усилие пружины

5. Предельная погрешность -  ±0,002 мм

При беззазорном зацеплении, вращая колеса от руки, снимаются максимальное и минимальное показания индикатора 1 на каждом зубе за полный оборот измеряемого колеса.

Таблица 3

№ зубьев

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Показания

индикатора

max

0,646

0,636

0,638

0,637

0,628

0,621

0,617

0,604

0,606

0,609

0,586

0,578

0,556

0,558

0,528

min

0,568

0,569

0,566

0,56

0,533

0,555

0,545

0,548

0,528

0,51

0,515

0,498

0,424

0,501

0,47

№ зубьев

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Показания

индикатора

max

0,533

0,509

0,511

0,44

0,461

0,458

0,498

0,481

0,460

0,519

0,546

0,54

0,561

0,565

0,585

min

0,463

0,451

0,443

0,427

0,412

0,429

0,438

0,447

0,451

0,459

0,474

0,479

0,491

0.508

0,525

№ зубьев

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

Показания

индикатора

max

0,576

0,608

0,609

0,619

0,623

0,632

0,612

0,643

0,644

0,635

min

0,518

0,534

0,542

0,551

0,558

0,560

0,583

0,596

0,597

0582

Результаты измерений представлены в виде графика (прилагается на отдельном листе).

Анализ результатов измерений

Наибольшее колебание измерительного межосевого расстояния (ИМОР):

на одном зубе (при повороте на 1 угловой шаг)  

f ’’ir = 0,071мм ,  

за полный оборот колеса    

F ’’ir = 0,165 мм

за вычетом погрешности переходной втулки (отклонение от соосности наружной и внутренней поверхностей = 0,015 мм)

F ’’ir=0,150

Допуски на колебание ИМОР по ГОСТ 1643-81

 f ’’i  = 0,080 мм    ( по НПР - 12 ст. т.) 

F ’’i = 0,160 мм    ( по  НКТ – 10 ст. т.)

Заключение о точности (годности) зубчатого колеса    

На основании измерений ИМОР, колесо соответствует 12 ст. точности по НПР и

10 ст. точности по НКТ.

Задание 4   Провести измерение мгновенного пятна контакта.

Измерение проводится на межцентромере МЦ-300

Задание 5. Определить вид сопряжения колеса. 

Вид сопряжения колеса можно определить по средней величине длины общей нормали, сравнив ее с допустимыми значениями для нескольких вариантов видов сопряжений. Действительное значение средней длины общей нормали вычисляется, на основании результатов измерений полученных в задании №2):

Wm = 1/n=414,31/9=46,034 мм , где n – число измерений длины общей нормали.

Так как вид сопряжения неизвестен, проведем вычисления для видов сопряжения А, В и С (как наиболее распространенных и обеспечивающих гарантированный боковой зазор).

Исходные данные: 

- принимаем, что по НКТ и по НПР колесо соответствует 8 степени точности.

- номинальная длина общей нормали (см. задание №2)  W=46,19 мм,

- m = 2 мм; d = 140 мм.  

Определение величин верхних и нижних отклонений средней длины общей нормали, соответствующих различным видам сопряжений.

Вид сопряжения A:

= 0,140 мм  (при Fr = 0,063 мм, что соответствует  8 ст.т. по НКТ по ГОСТ 1643-81)

EWmS(I) =  - 0,200 мм  (при d = 140 мм и при 8 ст.т. по НПР по ГОСТ 1643-81)

EWmS(II) =  - 0,018 мм  (при Fr = 0,063 мм  8 ст.т. по НКТ по ГОСТ 1643-81)

EWmS = - 0,200 + (- 0,018) = - 0,218 мм

EWmI = - 0,218 - 0,140  = - 0,358 мм     

Wmax   =  46,19 + (- 0,218) = 45,972 мм

Wmin   = 46,19 + (- 0,358) = 45,832 мм

Вид сопряжения В:

= 0,100 мм  (при Fr = 0,063 мм, что соответствует  8 ст.т. по НКТ по ГОСТ 1643-81)

EWmS(I) =  - 0,140 мм  (при d = 140 мм и при 8 ст.т. по НПР по ГОСТ 1643-81)

EWmS(II) =  - 0,018 мм  (при Fr = 0,063 мм  8 ст.т. по НКТ по ГОСТ 1643-81)

EWmS = - 0,140 + (- 0,018) = - 0,158 мм

EWmI = - 0,158 -  0,100  = - 0,258 мм     

Wmax   =  46,19 + (- 0,158) = 46,032 мм

Wmin   =  46,19 + (- 0,258) = 45,932 мм

Вид сопряжения С:

= 0,090 мм  (при Fr = 0,063 мм,  что соответствует 8 ст.т. по НКТ по ГОСТ1643-81)

EWmS(I) =  - 0,080 мм  (при d = 140 мм и при 8 ст.т. по НПР по ГОСТ 1643-81)

EWmS(II) =  - 0,018 мм  (при Fr = 0,063 мм  8 ст.т. по НКТ по ГОСТ 1643-81)

EWmS = - 0,080 + (- 0,018) = - 0,098 мм

EWmI= - 0,098 + (- 0,090)  = - 0,188 мм

Wmax   =  46,19 + (- 0,098) = 46,092 мм

Wmin   =  46,19 + (- 0,188) = 46,002 мм

Заключение о соответствии колеса заданному виду сопряжения:

по данным измерений и расчета средней длины общей нормали, данное колесо соответствует виду сопряжения С по нормам бокового зазора.

PAGE  1


PAGE  7


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15612. СУЩНОСТЬ ИСЛАМСКОГО ПОЛИТИЧЕСКОГО РАДИКАЛИЗМА НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 84.5 KB
  СУЩНОСТЬ ИСЛАМСКОГО ПОЛИТИЧЕСКОГО РАДИКАЛИЗМА НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Острой проблемой Северокавказского региона Российской Федерации является распространение радикальных идеологий среди местного этнического населения что приводит к дестабилизации ...
15613. Демографическая безопасность России – одно из условий реализации национальной идеи 159.5 KB
  Демографическая безопасность России одно из условий реализации национальной идеи Как показывает история выживает в конечном счете тот народ или цивилизация который в рамках существующей экологической среды оказывается наиболее способным к размножению. Как писа
15614. Социальная и духовная безопасность федеральных университетов 82 KB
  Социальная и духовная безопасность федеральных университетов Статья посвящена проблемам социальной и духовной безопасности федеральных университетов в России особенно с учетом наличия большого количества студентов из мусульманских стран. This article is devoted to problems o...
15615. Экологическая безопасность России – необходимое условие реализации национальной идеи 131 KB
  Экологическая безопасность России необходимое условие реализации национальной идеи Стремительно меняющийся в начале XX1 века мир с его нарастающими экономическими экологическим энергетическим духовным и иными видами кризисов заставляет нас искать новые соверше...
15616. ФИЛОСОФИЯ БЕЗОПАСНОСТИ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ В СВЕТЕ БОРЬБЫ ЦИВИЛИЗАЦИЙ 66 KB
  Философия безопасности Сибири и Дальнего Востока России в свете борьбы цивилизаций Переход к легальной рыночной экономике ускорил центробежные силы разрывающие Россию. Если на юге страны использовались военные и идеологические орудия развала государства то на Дал
15617. НОВАЯ ТЕОСОФИЯ КАК ФИЛОСОФИЯ ГЛОБАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИИ 133 KB
  НОВАЯ ТЕОСОФИЯ КАК Философия ГЛОБАЛЬНОЙ безопасности России Землетрясения и цунами вызвавшие радиоактивную катастрофу на Японских островах в марте 2011 г. свидетельствуют о начале глобальной природнотехногенной катастрофы. Кризис индустриальной цивилизации прояв...
15618. Принципы нравственной экономики 53 KB
  Принципы нравственной экономики Потребность в новой экономике обусловлена усиливающимся цивилизационным кризисом [1]. Методологической основой для создания концепции нравственной экономики может служить нравственнорелигиозный неоинституционализм разработанны
15619. КИТАЙСКИЙ, ИНДИЙСКИЙ И ЯПОНСКИЙ ПРОЕКТЫ ДЛЯ ГЕОПОЛИТИКИ И ГЕОЭКОНОМИКИ РОССИИ 218.5 KB
  КИТАЙСКИЙ ИНДИЙСКИЙ И ЯПОНСКИЙ ПРОЕКТЫ ДЛЯ ГЕОПОЛИТИКИ И ГЕОЭКОНОМИКИ РОССИИ Переход к легальной рыночной экономике ускорил центробежные силы разрывающие Россию. Если на юге страны использовались военные и идеологические орудия развала государства то на Дальнем
15620. Культура, кризис, этика и эстетика 38 KB
  Культура кризис этика и эстетика Темы для обсуждения предложены две: насчёт того переживает ли нынешняя культура кризис и вторая об этическом и эстетическом в современной культуре. Ничего существенного я не могу сказать ни на первую тему ни на вторую. Потому что ч...