Katedra Technik Wytwarzania

i Automatyzacji

METROLOGIA I KONTKOLA JAKOŚCI - LABORATORIUM

TEMAT:

TOLERANCJE I POMIARY WALCOWYCH KÓŁ ZĘBATYCH

1. Cel ćwiczenia

Zapoznanie studentów z narzędziami do pomiaru kół zębatych oraz z techniką pomiarów

tymi narzędziami. Praktyczne opanowanie metod pomiaru i doboru narzędzi pomiarowych w

zależności od wartości tolerancji. Utrwalenie metodyki obliczania poprawnej wartości

wyników pomiaru i określenie niedokładności pomiaru.

2. Wstęp

Postać nominalną koła zębatego definiują jednoznacznie następujące parametry:

- liczba zębów z,

- zarys odniesienia, a w szczególności kąt zarysu α (koła zębate pracujące w typowych

przekładniach posiadają kąt zarysu α=20 stopni).

- moduł nominalny m (jest to wielkość umowna wprowadzona w celach normalizacyjnych

oraz ułatwienia obliczeń uzębienia koła zębatego)

- kierunek (lewy, prawy) i wartość kąta pochylenia linii zęba

- współczynnik przesunięcia zarysu odniesienia (nominalny) x

Zarys odniesienia jest podstawą do określenia nominalnego zarysu zębów.

Rys. 1 Zarys odniesienia.

Przesuniecie zarysu

xm

jest to odległość pomiędzy okręgiem podziałowym i linią środkową

zarysu odniesienia. Przesunięcie może być dodatnie.

Rys.2 Przesunięcie zarysu odniesienia a) dodatnie b) ujemne

- współczynnik skrócenia głowy zęba k lub średnica wierzchołków d

a

- szerokość uzębienia

Rys.3 Podstawowe wymiary uzębienia koła walcowego.

2.1 Główne wymiary uzębienia.

a) Podziałka czołowa- P

t

Jest to długość łuku okręgu podziałowego zawarta pomiędzy dwoma sąsiednimi

jednoimiennymi bokami zarysów.

b) podziałka zasadnicza P

b

Jest to długość łuku okręgu zasadniczego zawarta pomiędzy dwoma sąsiednimi

jednoimiennymi bokami zarysów.

c) grubość zęba –S

Jest to długość łuku okręgu podziałowego zawarta pomiędzy przeciwległymi zarysami zęba

d) wysokość głowy zęba- h

a

Jest to promieniowa odległość pomiędzy okręgiem wierzchołków i okręgiem podziałowym

e) wysokość stopy zęba h

f

Jest to promieniowa odległość pomiędzy okręgiem podziałowym i okręgiem podstaw.

c- luz wierzchołkowy równy (0,2-0,3)m

f) wysokość zęba- h

Jest to promieniowa odległość pomiędzy okręgiem wierzchołków i okręgiem podstaw.

g) średnica podziałowa- d

Jest to średnica okręgu na którym szerokość wrębu jest równa grubości zęba

h) średnica wierzchołków- d

a

Jest to średnica okręgu przechodzącego przez wierzchołki zębów

i) średnica podstaw- d

f

Jest to średnica okręgu przechodzącego przez dna wrębów

j) stała cięciwa pomiarowa- S

c

Jest to najkrótsza odległość pomiędzy dwoma punktami styku zęba z zębami zębatki

odniesienia.

2.2 Wskaźniki dokładności kinematycznej

a) Odchyłka kinematyczna koła F

ir

- różnica algebraiczna największego i najmniejszego

odchylenia kinematycznego koła zaistniałego przy jego obrocie o kąt pełny.

b) Odchyłka F

pkr

jest równa bezwzględnej różnicy rzeczywistej długości łuku okręgu

podziałowego pomiędzy jednoimiennymi zarysami zębów przesuniętymi o k podziałek i

długości teoretycznej odpowiadającej kątowi ψ

r

z

k

Fpkr

)

2

(

(

π

ϕ

−

=

ϕ

-kąt środkowy odpowiadający sumie k czołowych podziałek rzeczywistych.

Rys. 4 Odchyłka kinematyczna koła (po lewej) i odchyłka k podziałek (po prawej).

c) Odchyłka podziałek koła F

pr

- największa z odchyłek k podziałek zaistniałych na

obwodzie

Rys. 5 Odchyłka podziałek koła (po lewej) oraz bicie promieniowe (po prawej).

d) Bicie promieniowe uzębienia F

rr

– różnica największej i najmniejszej odległości H

r

linii

ś

rodkowej zarysu odniesienia od osi koła, zaistniałych przy kojarzeniu tego zarysu z zarysem

każdego z zębów .

e) Nierównomierność długości pomiarowej V

wr

- różnica największej i najmniejszej

długości pomiarowej z pomierzonych kolejno długości na całym obwodzie koła.

f) Odchyłka promieniowa koła F''

ir

- różnica największej i najmniejszej rzeczywistej

pomiarowej odległości osi zaistniała przy obrocie koła badanego o kąt pełny.

Rys. 6 Odchyłka promieniowa.

2.3 Wskaźniki płynności pracy

a) Odchyłka promieniowa na podziałce koła (uskok promieniowy koła) f”

ir

- różnica

największej i najmniejszej rzeczywistej odległości osi pomiarowej, zaistniała przy obrocie

koła o podziałkę kątową.

Rys.6. Uskok promieniowy

b) Odchyłka podziałki zasadniczej f

pbr

- różnica rzeczywistej i nominalnej podziałki

zasadniczej mierzonej między równoległymi stycznymi do ewolwentowej części

jednoimiennej zębów zarysów.

Rys.7. Odchyłka podziałki zasadniczej.

c) Odchyłka zarysu zęba f

fr

–odległość między nominalnymi zarysami ograniczającymi

pracującą część rzeczywistego zarysu boku zęba

Rys.8. Odchyłka zarysu.

d) Nierównomierność podziałek V

pr

- największa różnica między dwiema podziałkami

dowolnie wybranymi na obwodzie koła.

e) Odchyłka podziałki czołowej f

ptr

różnica rzeczywistej i nominalnej podziałki czołowej.

2.4 Wskaźniki przylegania

a) Ślad przylegania –części roboczej powierzchni boku pracującego, na której

rozmieszczony jest ślad współpracujących zębów zaistniałych przy obrocie kół lekko

hamownej przekładni.

b) Odchyłka kierunku zęba F

βr

odległość między dwiema nominalnymi liniami zęba

ograniczającymi jako linię rzeczywista mierzone po okręgu koła podziałowego.

Rys.9. Odchyłka linii zęba

2.5 Wskaźniki luzu międzyrębnego

a) Odchyłka średniej długości pomiarowej jest to

różnica średniej i nominalnej długości

pomiarowej

b) Odchyłka grubości zęba A

cr

jest to różnica rzeczywistej i nominalnej grubości zęba.

Rys.10 Rysunek przedstawiający wskaźniki luzu międzyzębnego