Контроль зубчатых колес по длине общей нормали

Длиной общей нормали зубчатого колеса W называется расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум разноимённым боковым поверхностям зубьев колеса (рис. 2).

Рис.2 Длина общей нормали и зубомерный микрометр

Общая нормаль к эвольвентным профилям является одновременно касательной к основной окружности.

Колебанием длины общей нормали называется разность между наибольшей (Wmax) и наименьшей (Wmin) действительными длинами общей - нормали в одном и том же зубчатом колесе:

(1)

В стандарте эта погрешность ограничена допуском . Колебание общей длины нормали является показателем кинематической точности зубчатого колеса ( в комплексе с радиальным биением зубчатою венца или с колебанием межосевого измерительного расстояния за оборот колеса ).

Отклонением средней длины общей нормали называется разность значений средней длины общей нормали по зубчатому колесу Wmr и номинальной длины общей нормали W:

(2)

Средняя длина общей нормали по зубчатому колесу определяется как среднее арифметическое суммы всех действительных длин общей нормали по зубчатому колесу:

(3)

Номинальная длина общей нормали для прямозубых некоррегированных колёс с углом исходного контура 20° определяется по формуле:

(4)

где n — число охватываемых при измерении зубьев; или 0,111Z+0,5; m- модуль зубчатого колеса, мм; n— число зубьев колеса.

В стандарте установлено наименьшее отклонение средней длины общей нормали:

-Ewms- для зубчатого колеса с внешними зубьями;

+Еwmi- для зубчатого колеса с внутренними зубьями.

Наименьшее предписанное отклонение средней длины общей нормали осуществляется с целью обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора. Отклонение средней длины общей нормали ограничивается допуском на среднюю длину общей нормали , (ГОСТ 1643-81).

Измерение длины общей нормали

Измерение длины общей нормали обычно осуществляется зубомерными микрометрами или нормалемерами.

Зубомерные микрометры типа МЗ (рис. 2) отличаются от обычных микрометров только формой измерительной губки и пятки. Измерительная губка имеет тарельчатую форму, а пятка тарельчатую полную или срезанную. Зубомерные микрометры выпускаются с пределами измерений 0 — 25. 25— 50 50-75 и 75— 100 мм. Погрешность показаний микрометров при поверке мерами с цилиндрической измерительной поверхностью не должна превышать 5 мкм. В остальном проверка зубомерных микрометров проводится аналогично проверке обычных микрометров.

Измерение длины общей нормали зубомерными микрометрами занимает сравнительно много времени. Значительно быстрее и точнее можно измерить этот показатель рычажными микрометрами. Рычажные микрометры, для измерения длины общей нормали оснащены специальными измерительными губками. Измерения проводятся при застопоренном микровинте по показаниям отсчётного устройства. Рычажные зубомерные микрометры выпускаются с пределами измерений 0-20 и 20-45 мм.

Для измерения зубчатых колёс средних и больших габаритных размеров предназначены индикаторные нормалемеры типа НЦ по ГОСТУ 7760-74.

Индикаторный нормалемер (рис. 3) При цене деления индикатора 00,1 мм цена деления нормалемера равна 0,005 мм. Проверка индикаторных нормалемеров производится по концевым мерам. Допускаемая погрешность измерения составляет 7 - 9 мкм для типоразмера 120 и 15 - 28 мкм для типоразмера 700. При измерении отклонений длины общей нормали от номинального значения прибор устанавливают на размер по концевым мерам.

Для определения колебания длины общей нормали и отклонения средней длины общей нормали необходимо последовательно измерить для всех групп зубьев длину общей нормали зубомерным микрометром (рычажным микрометром, индикаторным нормалемером), а затем по формулам (2) и (3) вычислить указанные показатели. Результаты измерения заносят в таблицу 3.

По полученному значению определяют степень кинематической точности зубчатого колеса. По значению определяют величину бокового зазора в передаче, а также соответствие данного зубчатого колеса указанной степени точности и виду сопряжения.

Рис.3. Индикаторный нормалемер

Для этого по ГОСТ 1643-81-находят наименьшее отклонение длины общей нормали - , состоящее из двух слагаемых, слагаемое I и слагаемое II(табл. 4). Затем находят допуск

на среднюю длину нормали (табл. 5) и определяют наибольшее допустимое отклонение

средней длины общей нормали.

Примечание. Для нахождения (слагаемое II) и предварительно определяют радиальное биение зубчатого колеса по норме кинематической точности (табл. 4). Если значение , полученное в результате измерения, находится между допустимыми отклонениями, определёнными по ГОСТу, проверяемое колесо соответствует данной степени и виду сопряжения.

Таблица 3

Результат измерения длины общей нормали

№ группы зубьев	Величина	№ группы зубьев	Величина	№ группы зубьев	Величина
1 2 3 4 5		6 7 8 9 10		11 12 13 14 15

Таблица 4

Наименьшее отклонение средней длины общей нормали-

Наименьшее отклонение длины общей нормали-

по ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 9178-81

Зубчатые колёса с m ≥ 1мм
Вид сопряжения	Степень точности по нормам плавности	Делительный диаметр d, мм
		До 80	Св.80 До125	Св.125 До180	Св.180 До250	Св.250 До315	Св.315 До400	Св.400 До500	Св.500 До 630	Св.630 До 800
		Отклонения (слагаемое I); мкм
H	3-6 7	8 10	10 10	11 12	12 14	14 16	16 18	18 20	20 22	22 25
E	3-6 7	20 25	24 30	28 30	30 35	35 40	40 45	45 50	50 55	55 60
D	3-6 7 8	30 35 40	35 40 50	40 50 50	50 55 60	55 60 70	60 70 70	70 70 80	70 80 90	90 100 110
C	3-6 7 8 9	50 55 60 70	60 70 80 80	70 70 80 100	80 80 100 110	90 100 110 120	100 110 120 140	110 120 140 140	120 140 140 160	140 140 160 200
B	3-6 7 8 9 10 11	80 100 100 110 110 120	100 110 110 120 140 160	110 120 140 140 160 180	120 140 140 160 180 200	140 180 180 200 200 200	160 180 200 200 250 250	180 200 200 250 250 280	200 200 250 280 280 280	220 250 280 300 350 350
A	3-6 7 8 9 10 11	120 140 160 180 200 200	140 180 200 200 200 250	180 200 200 250 250 280	200 200 250 280 280 300	220 250 280 280 300 350	250 280 300 350 350 350	280 300 350 350 400 400	300 350 350 400 400 500	350 350 400 500 500 550

Окончание таблицы 4

Слагаемое II для определения -
Модуль m, мм	Допуски на радиальное биение зубчатого венца Fr , мкм
	Св. 6	Св. 6 до 8	Св. 8 до 10	Св. 10 до 12	Св. 12 до 16	Св. 20 до 25	Св. 12 до 16	Св. 25 до 32	Св. 32 до 40	Св. 40 до 50	Св. 50 до 60	Св. 60 до 80	Св. 80 до 100	Св. 100 до 125	Св. 125 до 160	Св. 160 до 200
	Отклонения (слагаемое II), мкм
m<1	1	2	2	3	3	4	5	7	9	11	14	18	22	25	35	45
m>=1	2	2	2	3	3	4	5	7	9	11	14	18	22	25	35	45

Примечания. 1. Наименьшее отклонение средней длины общей нормали для зубчатого колеса с внешними зубьями - и для колеса с внутренними зубьями + - наименьшее предписанное отклонение средней длины общей нормали, осуществляемое в целях обеспечения в передаче гарантированного бокового зазора. Средняя длина общей нормали - из всех действительных длин ( , см. рисунок) общих нормалей по зубчатому колесу . Наименьшее отклонение средней длины общей нормали для зубчатого колеса с внешними зубьями - .

2. Значения по табл. 6.

3. Для определения ( ) необходимо к слагаемому, величина которого зависит от делительного диаметра d и вида сопряжения, прибавить слагаемое II, величина которого зависит от допускаемого радиального биения .

Таблица 5

Допуски на среднюю длину общей нормали T_Wm и на длину общей нормали T_W

по ГОСТ 1643-81 и ГОСТ9178-81

Модуль m, мкм	Вид сопряжения	Вид допуска бокового зазора	Обозначение допусков		Допуск на радиальное биение Fr , мкм
					До 6		Св.6 до 8		Св.8 до 10		Св.10 до 12		Св.12 до 16		Св.16 до 20		Св.20 до 25		Св.25 до 32		Св.32 до 40		Св.40 до 50		Св.50 до 60		Св.60 до 80	Св.80 до 100	Св.100 до 125	Св.125 до 160	Св.160 до 200
					Допуск TWm и до TW , мкм
1	2	3	4		5		6		7		8		9		10		11		12		13		14		15		16	17	18	19	20
1	2	3	4	5		6		7		8		9		10		11		12		13		14		15		16		17	18	19	20
m>=1	A	a	TWm	45		45		50		55		60		60		60		80		90		100		110		140		150	180	240	280
			TW	50		50		55		55		60		70		80		100		110		120		140		180		200	250	300	350
	-	z	TWm	60		60		60		60		70		70		80		100		110		120		140		180		200	250	300	400
			TW	60		60		70		70		70		80		100		110		120		140		180		200		250	300	350	500
	-	y	TWm	70		70		80		90		90		100		100		120		160		180		220		240		300	350	400	500
			TW	80		80		80		100		100		110		120		140		180		200		250		280		350	400	500	600
	-	x	TWm	90		90		100		100		110		120		140		160		180		220		250		300		350	400	550	700
			TW	100		100		110		110		120		140		140		180		200		250		280		350		400	500	600	800
m>=1	H, E	h	TWm	16		16		16		18		20		20		20		22		25		25		28		30		40	55	70	80
			TW	20		20		20		25		28		28		30		35		50		50		60		70		80	100	140	160
	D	d	TWm	20		20		25		25		25		28		30		35		40		40		40		60		70	80	100	120
			TW	25		25		28		28		30		35		40		50		55		60		70		100		110	140	180	200
	C	c	TWm	28		28		30		30		35		40		45		45		50		60		70		90		110	120	140	180
			TW	35		35		35		35		40		50		55		60		70		80		100		120		140	180	200	280
	B	b	TWm	35		35		40		40		40		45		50		55		60		70		100		100		120	140	200	250
			TW	35		35		40		50		50		55		60		70		80		100		120		140		180	200	280	350

Примечания. 1. Величины F_r см. по табл. 6.

2. Если вид допуска бокового зазора не соответствует виду сопряжения, то допуски T_Wm и T_W выбираются в зависимости от вида допуска бокового зазора.

3. Значения T_Wm , T_W для F_r >200 мкм см. ГОСТ 1643-81

Таблица 6

Нормы кинематической точности.

Допуски на радиальное биение зубчатого венца F_r

по ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 9178-81

Зубчатые колёса с m ≥ 1мм
Степень точности	Модуль m, мм	Делительный диаметр d, мм
		До 125	Св. 125 до 400	Св. 400 до 800
		Допуски Fr , мкм
4	От 1 до 3.5 Св. 3.5>> 6.3 >>6.3>>10	10 11 13	15 16 18	18 20 22
5	От 1 до 3.5 Св. 3.5>> 6.3 >>6.3>>10	16 18 20	22 25 28	28 32 36
6	От 1 до 3.5 Св. 3.5>> 6.3 >>6.3>>10	25 28 32	36 40 45	45 50 56
7	От 1 до 3.5 Св. 3.5>> 6.3 >>6.3>>10	36 40 45	50 56 63	63 71 80
8	От 1 до 3.5 Св. 3.5>> 6.3 >>6.3>>10	45 50 56	63 71 80	80 90 100
9	От 1 до 3.5 Св. 3.5>> 6.3 >>6.3>>10	71 80 90	80 100 112	100 112 125
10	От 1 до 3.5 Св. 3.5>> 6.3 >>6.3>>10	125 160 180	140 180 200	160 180 200

Примечание. Радиальным биением зубчатого венца F_rr (допуск F_r) называется наибольшая в пределах зубчатого колеса разность расстояний от его рабочей оси до делительной прямой элемента нормального исходного контура одиночного зуба или впадины, условно наложенного на профили зубьев колеса.