POLITECHNIKA OPOLSKA LABORATORIUM MIERNICTWA WARSZTATOWEGO		ŁUKASZ BONAR Wydział mechaniczny, sem VI, gr. lab. 1 Rok akad. 1996/97
Ćwiczenie wykonano dnia : 1997-04-22	Sprawozdanie przyjęto dnia :	Ocena:	Uwagi:
SPRAWOZDANIE z laboratorium miernictwa warsztatowego ĆWICZENIE Nr 7 Temat: Pomiary niektórych parametrów kół zębatych

1. WIADOMOŚCI WPROWADZAJĄCE:

Metody sprawdzania kół zębatych określa norma PN-75/M-88521. Norma dotyczy przekładni walcowych o module normalnym 1 ≤ mm ≤ 40 mm, o średnicy podziałowej d ≤ 4000 mm i szerokości wieńca b ≤ 160 mm. W celu określenia dokładności koła zębatego należy sprawdzić cztery grupy wymagań:

• dokładność kinematyczna

• płynność pracy,

• przyleganie zębów,

• luz międzyzębny,

W normie podane są odpowiednie wskaźniki dokładności oraz dopuszczalne odchyłki dla poszczególnych grup wymagań.

W grupie wskaźników dokładności kinematycznej rozróżniamy dwa podstawowe parametry:

Bicie promieniowe uzębienia F_rr - jest to różnica największej i najmniejszej odległości elementu pomiarowego skojarzonego z każdym zębem lub wrębem międzyzębnym, od osi koła. W świetle tej definicji bicie promieniowe uzębienia powinno być sprawdzane elementem będącym częścią wycinka zębatki (mającym kształt klina lub pryzmy), o nominalnym kącie zarysu α. Ponieważ przyrząd z elementami pomiarowymi w kształcie pryzmy lub klina są rzadko spotykane, stosuje się najczęściej kulkę lub wałek. Średnicę kulki lub wałka dla kół bez przesunięcia zarysu dobiera się według wzoru:

Wartość średnicy d_k dla kulek i wałeczków podane są w tablicach. W ren sposób średnica elementu pomiarowego gwarantuje jego styk z zarysem zębów w pobliżu średnicy podziałowej. Dla kół o klasach dokładności 3 do 8 zaleca się stosować oprócz F_rr także mierównomierność długości pomiarowej V_wr.

Metody pomiaru bicia promieniowego uzębienia:

elementem w kształcie pryzmy,

elementem w kształcie klina lub stożka,

elementem w kształcie walca lub kulki,

wałeczkiem wkładnym,

Nierównomierność długości pomiarowej V_wr - jest to różnica największej i najmniejszej długości pomiarowej z pomierzonych kolejno długości na całym obwodzie koła.

V_wr = W_max - W_min

Metody pomiaru długości pomiarowej W:

mikrometrem talerzykowym,

przyrządem czujnikowym,

przyrządem stałym Zeissa,

na mikroskopie,

Pomiaru dokonuje się w przekroju normalnym koła. Liczbę k zębów objętych pomiarem oblicza się z wzoru:

Taki dobór liczby zębów objętych pomiarem zapewnia styk końcówek pomiarowych z zarysem zęba w pobliżu okręgu podziałowego.

Do wad tej metody należy to, że pomiar obciążony jest błędem podziałek i bicia uzębienia.

2. ZADANIA

• Określenie modułu nominalnego m,

• Określenie nominalnego kąta zarysu a,

• Określenie współczynnika wysokości zęba y,

• Określenie współczynnika przesunięcia zarysu zęba x,

• Określenie grubości zęba s_c,

• Określenie bicia promieniowego uzębienia F_rr,

3. ZESTAWIENIE POTRZEBNYCH POMOCY

Suwmiarka uniwersalna ZM 5-1374

Suwmiarka modułowa WSI-PM3/165

Mikrometr modułowy WSI-PM3/389

Mikrometr talerzykowy WSI-PM3/535 (zakres 25-50mm)

Przyrząd kłowy WSI ZM5-1269

Koła zębate o parametrach:

z = 25

z = 40

a = 20⁰

4. NOTOWANIE WYNIKÓW ORAZ WYKONANIE POSZCZEGÓLNYCH ZADAŃ

4.1 Określenie modułu m.

gdzie: d_a-średnica wierzchołków

d_a=107,70 [mm]

m = 4

z-liczba zębów

4.2 Określenie kąta zarysu a.

gdzie: k-liczba zębów objętych pomiarem

przyjmujemy z tab.6.3 dla z = 25 k = 3

a = 21⁰ 17^I

przyjmujemy a = 20⁰

4.3 Określanie współczynnika wysokości zęba y.

gdzie: h- wysokość zęba

h = 9,05 [mm]

przyjmujemy y = 1

4.4 Określenie współczynnika przesunięcia zarysu zęba x.

przyjmujemy x = 0 ( zęby nie sa korygowane dla korekcji P-O )

d_f-średnica podstaw

d_f = 90,35 [mm]

przyjmujemy x = 0 ( zęby nie sa korygowane dla korekcji P )

4.5 Określenie grubości zęba za pomocą optycznego mikrometru optycznego.

h_c = h_c * m = 1,0246*4 = 4,09

gdzie: h_c - stała wysokość pomiarowa

s_c - grubość zęba

h_c , s_c - dobrane z tablic

Wyniki pomiarów:

1) s_c = 6,56 [mm]

2) s_c = 6,56 [mm]

3) s_c = 6,59 [mm]

4) s_c = 6,52 [mm] s_{c śr.}= 6,55 [mm]

5) s_c = 6,54 [mm]

6) s_c = 6,54 [mm]

Teoretycznie:

s_c = s_c * m = 1,5697 * 4 = 6,2788 [mm]

gdzie: -odchyłka pomiaru

4.6 Określenie bicia promieniowego F_rr.

Koło o liczbie zębów z = 40 ; dokładność czujnika zegarowego 0,01 [mm]

F_rr = F_max - F_min = 0,06-(-0,05) = 0,11 [mm]

Nr kolejny zębów	Odchyłka bicia [mm]
1.	-0,02
2.	-0,03
3.	-0,03
4.	-0,03
5.	-0,04
6.	-0,04
7.	-0,05
8.	-0,03
9.	-0,02
10.	-0,01
11.	+0,01
12.	+0,02
13.	+0,04
14.	+0,02
15.	+0,03
16.	+0,04
17.	+0,05
18.	+0,05
19.	+0,06
20.	+0,05
21.	+0,06
22.	+0,06
23.	+0,04
24.	+0,04
25.	+0,03
26.	+0,03
27.	+0,02
28.	+0,02
29.	+0,02
30.	+0,01
31.	+0,02
32.	+0,01
33.	+0,01
34.	+0,02
35.	+0,01
36.	+0,01
37.	+0,01
38.	-0,01
39.	+0,03
40.	-0,02

5. WNIOSKI

Na podstawie analizy wyników badań można stwierdzić , iż nie odbiegaj one w znaczny sposób od wyników spodziewanych ( zawartych w normach ). Przykładem może być wynik pomiaru kąta zarysu a, który w naszym przypadku wyniósł a=21^o17^I ( teoretycznie powinien wynosić a=20^o ). Na podstawie współczynnika przesunięcia zarysu zęba x określono ,że zęby w kole (z=25) nie były korygowane zarówno dla korekcji P-O jak i P (x=0). Niewielka jest także odchyłka pomiaru grubości zęba = 0,2712 [mm], która jest różnicą wartości rzeczywistej zmierzonej przy pomocy optycznego mikrometru modułowego ( lub suwmiarki modułowej ) i wartości teoretycznej grubości zęba s_c obliczonej wg wzoru.

Przeprowadzone badania wykazały również dosyć dużą odchyłkę bicia promieniowego (F_rr = 0,11 [mm] ) dla koła o liczbie zębów z = 40.Taka odchyłka świadczy o nieprzydatności badanego koła zębatego do odpowiedzialnych maszyn oraz do pracy przy dużych prędkościach obrotowych.

Doświadczenie przeprowadza się szybko i sprawnie najlepiej przy pomocy kolegi lub asystenta ze względu na mnogość odczytywanych wyników. Na błędy te niewątpliwie duży wpływ miały:- niedokładny pomiar przyrządami pomiarowymi, - niedokładny odczyt przez osobę wykonującą pomiar, - niedokładne wykonanie oraz zużycie przedmiotów mierzonych, itp. odległości kresek krzyża są identyczne, jak odległość rysy na nożyku ).

6

---