В. М. ВОЛКОВ, А. В. БОРОДИН, Ю. А. ИВАНОВА

ИЗМЕРЕНИЕ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

ОМСК 2014

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

___________________________________________

В. М. Волков, А. В. Бородин, Ю. А. Иванова

ИЗМЕРЕНИЕ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Взаимозаменяемость и нормирование точности», «Метрология, стандартизация и сертификация»

О мск 2014

УДК 621.833.1 (075.8)

ББК 34.445.5я73

В67

Измерение цилиндрических зубчатых колес: Методические указания к выполнению лабораторных работ / В. М. Волков, А. В. Бородин, Ю. А. Иванова; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 40 c.

В методических указаниях приведены краткие сведения об основных параметрах зубчатых колес, методах их измерения и расчета геометрии. Приведена также система построения степеней точности зубчатых колес и передач по трем группам показателей точности. Описаны измерительные инструменты, порядок их настройки и методики измерения.

Предназначены для рациональной организации учебных занятий и самостоятельной работы студентов очной и заочной форм обучения специализаций 190301.65 – «Локомотивы», 190302.65 – «Вагоны», 190304.65 – «Технология производства и ремонта подвижного состава», профилей 151900.62 – «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», 221700.62 – «Стандартизация и сертификация», а также могут быть использованы слушателями Института повышения квалификации и переподготовки.

Библиогр.: 7 назв. Табл. 15. Рис. 13.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор А. А. Рауба;

канд. техн. наук, доцент И. Л. Рязанцева.

_________________________

 Омский гос. университет

п утей сообщения, 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ЗУБЧАТЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ 6

1.1. Основные параметры зубчатых колес и передач 7

1.2. Точность изготовления зубчатых колес 12

1.3. Обозначение точности зубчатых колес и передач 14

1.4. Радиальное биение зубчатого венца 15

2. Лабораторная работа 1 16

ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЗУБЬЕВ ПО ХОРДЕ 16

^{2.1. Толщина зуба по постоянной хорде Sc и высота до постоянной хорды hc 16}

2.2. Описание хордового зубомера 19

2.3. Измерение инструментом 20

2.4. Порядок выполнения работы 20

3. Лабораторная работа 2 22

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ОБЩЕЙ НОРМАЛИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА 22

3.1. Контролируемый параметр 22

3.2. Описание нормалемера 27

3.3. Измерение прибором 28

3.4. Порядок выполнения работы 28

4. Лабораторная работа 3 31

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ИСХОДНОГО КОНТУРА И ОФОРМЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ ЧЕРТЕЖА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА 31

4.1. Смещение исходного контура 31

4.2. Таблица чертежа зубчатого колеса 32

4.3. Описание зубомера смещения 34

4.4. Измерение зубомером 35

4.5. Порядок выполнения работы 36

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 40

Библиографический список 41

Введение

Зубчатые передачи имеют широкое применение во всех отраслях машиностроения, приборостроения и на транспорте. Они служат для передачи крутящего момента от одного вала к другому при заданном постоянном передаточном отношении.

В зависимости от расположения осей сопряженных колес зубчатые передачи делятся на цилиндрические (оси параллельны), конические (оси пересекаются), винтовые, гипоидные спироидные, и червячные (оси перекрещиваются).

По дополнительным признакам зубчатые передачи подразделяются на понижающие (повышающие), передачи внешнего и внутреннего зацепления.

В настоящее время в машиностроении наибольшее распространение получили зубчатые цилиндрические передачи, которые характеризуются следующими преимуществами:

высокая нагрузочная способность и, как следствие, малые габариты;

высокая надежность работы и долговечность (ресурсы – до 30 000 ч и более);

высокий КПД (до 0,97…0,98 в одной ступени);

возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/c) и мощности (до десятков тысяч киловатт);

постоянство передаточного отношения.

Развитие машиностроения и транспорта требует увеличения скоростей и передаваемых нагрузок проектируемых машин при одновременном уменьшении их габаритов и массы. Это вызывает необходимость совершенствовать средства изготовления и контроля зубчатых колес, с максимальной эффективностью использовать существующее оборудование и средства измерения.

Студентам необходимо знать конструкцию и принцип действия зубоизмерительных приборов, уметь ими пользоваться и грамотно выполнять измерения и контроль. При контроле требуется производить сравнение полученных значений с предельно допустимыми, поэтому студенты должны уметь применять стандарты по точности зубчатых передач.

Данные методические указания предназначены для получения практических навыков измерения зубчатых колес.

1. Зубчатые цилиндрические передачи

Цилиндрическая деталь с замкнутой системой зубьев называется зубчатым колесом. Зубчатое колесо с меньшим числом зубьев принято называть шестерней, а с бо́льшим  колесом. В зубчатых передачах с одинаковым числом зубьев шестерней называется ведущее зубчатое колесо, а собственно колесом  ведомое, хотя сам термин «зубчатое колесо» в равной степени применим как к шестерне, так и к колесу.

В зависимости от служебного назначения зубчатые передачи условно подразделяются на силовые, скоростные, отсчетные (делительные) и передачи общего назначения. Силовые зубчатые передачи предназначены для передачи значительных усилий при малых угловых скоростях (используются в прокатных станах, подъемно-транспортных механизмах, грузовых автомобилях, тракторах, локомотивах и др.). Скоростные передачи работают с большими окружными скоростями (до 150 м/с) (в турбинных редукторах, турбовинтовых двигателях, двигателях внутреннего сгорания и др.). Отсчетные передачи предназначены для точной передачи движения, т. е. они должны иметь точную согласованность углов поворота ведущего и ведомого колес (применяются в зубообрабатывающих станках, следящих системах, делительных устройствах и т. п.). Передачи общего назначения работают при средних нагрузках и сравнительно небольших скоростях (до 10 м/с), именно они получили наибольшее распространение в машиностроении и на транспорте.

_{В зависимости от окружной скорости зубчатые передачи делятся на сл}едующие виды: весьма тихоходные (до 0,5 м/с); тихоходные (св. 0,5 до 3 м/c); среднескоростные (св. 3 до 15 м/с); быстроходные (св. 15 м/с). Требования к точности изготовления зубчатых колес во многом зависят от окружных скоростей. В машиностроении применяются в основном зубчатые передачи с эвольвентным зацеплением и углом профиля исходного контура α, равным .