1.3. Разработка принципиальной схемы измерительного устройства для контроля радиального биения

Радиальное биение - разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси.

Радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси. Оно не включает в себя отклонений формы и расположения образующей поверхности вращения.

Принцип действия

Ступенчатые валы в большинстве случаев передают механизмам значительные крутящие моменты. Чтобы они работали безотказно продолжительное время, большое значение имеет высокая точность выполнения основных рабочих поверхностей валов по диаметральным размерам и по их расположению.

Процесс контроля предусматривает преимущественно сплошную проверку линейного расположения и радиального биения шеек ступенчатых валов, которую можно проводить на многомерном контрольном приспособлении.

В случае жестких требований (например, не более 0,04 мм) к радиальному биению средней ступеней валика относительно крайней базовой [8], можно воспользоваться приспособлением, принципиальная схема которого представлена на рис.5.

Рис. 5. Принципиальная схема приспособления для контроля радиального биения:

1 - вал; 2 — ступень вала с базой; 3 — стойка с закрепленным на ней трехкулачковым патроном; 4 — стойка с закрепленной на ней упоркой; 5 — измерительная головка.

2. Методы и средства контроля

2.1. Расчет исполнительных размеры калибров для контроля шлицевого соединения с прямобочным профилем

Шлицевое соединение с числом зубьев z=8, внутренним диаметром d=56мм, наружным диаметром D=62 мм, шириной зуба b=10мм, с центрированием по наружному диаметру.

1) Рассчитаем исполнительные размеры шлицевого комплексного калибра-кольца для контроля шлицевого вала .

1.По ГОСТ 25347-82 находим предельные отклонения параметров шлицевого вала[2]:

Для внутреннего диаметра (d) с основным отклонением h и 8-го квалитета точности для интервала размеров св.50 до 65(табл.7) :

es_d=0мм;

ei_d=-46мкм=-0,046мм.

Для наружного диаметра (D) с основным отклонением g и 6-го квалитета для интервала размеров св.50 до 65 мм ( табл.7):

es_D= 0

ei_D= -19 мкм= -0,019 мм.

Для толщины зуба (b) с основным отклонением f и 8-го квалитета для интервала размеров св.6 до 10 (табл. 7):

es_b= 0

ei_b= -22 мкм= -0,022 мм.

2.Рассчитываем наибольший и наименьший предельные размеры параметров шлицевого вала:

D_max=D+ es_D=62+0=62 мм;

D_min=D+ еi_D=62+(-0,019)=61,981 мм;

b_max=b+ es_b=10+0=10 мм;

b_min=b+ ei_b=10+(-0,022)=9,978 мм.

3.Для центрирующего наружного диаметра D с допуском по 6-му квалитету точности (IT=6) по ГОСТ 7951-80 для интервала размеров св.50 до 80 мм находим

значения [3] :

координату середины поля допуска калибра-кольца:

Z_1D=3,5 мкм=0,0035 мм;

допуск калибра-кольца по центрирующему диаметру:

H_1D=3,0 мкм=0,003 мм;

значение границы износа по центрирующему диаметру :

Y_1D=8,0 мкм=0,008 мм .

Рассчитываем предельные размеры (по ГОСТ 7951-80) калибра-кольца по наружному центрирующему диаметру [3] :

Рассчитываем допустимый износ калибра-кольца по центрирующему диаметру:

Исполнительный размер калибра-кольца:

4.По ГОСТ 7951-80 для ширины зуба с допуском по 8-му квалитету точности (IT=8) для интервала св.6 до 10 мм находим значения [3] :

координату середины поля допуска калибра-кольца:

Z_1b=8 мкм=0,008 мм;

допуск калибра-кольца по ширине паза:

H_1b=2,5 мкм=0,0025 мм;

значение границы износа по ширине паза:

Y_1b=12,0 мкм=0,0120 мм.

Рассчитываем предельные размеры калибра-кольца по ширине паза:

Рассчитываем допустимый износ калибра-кольца по центрирующему диаметру:

Исполнительный размер калибра-кольца:

5. По ГОСТ 25347 – 82 для нецентрирующего внутреннего диаметра с основным отклонением Н и 8-го квалитета для интервала св.50 до 65 мм находим предельные отклонения [2] :

Рассчитываем предельные размеры калибра-кольца по нецентрирующему внутреннему размеру:

Исполнительный размер калибра-кольца:

Изображение и условное обозначение калибра-кольца выполняется по ГОСТ 24960-81 «Калибры для шлицевых прямобочных соединений».

2)Рассчитаем исполнительные размеры калибра-пробки для контроля шлицевой втулки .

1.По ГОСТ 25347-82 находим предельные отклонения параметров шлицевой втулки [2] :

Для внутреннего диаметра (d) с основным отклонением Н и 8-го квалитета точности для интервала размеров св.50 до 65 мм:

Для наружного диаметра (D) с основным отклонением Н и 7-го квалитета точности для интервала размеров св.50 до 65 мм:

Для толщины зуба (b) с основным отклонением F и 8-го квалитета точности для интервала размеров св.6 до 10 мм:

2.Рассчитываем наибольший и наименьший предельные размеры параметров шлицевого отверстия:

3.Для центрирующего наружного диаметра D с допуском по 7-му квалитету точности (IT=7) по ГОСТ 7951-80 для интервала размеров св.50 до 65 мм находим значения [3] :

координату середины поля допуска калибра-пробки:

Z_D=7,5 мкм=0,0075 мм ;

допуск калибра-пробки по центрирующему диаметру:

H_D=5,0 мкм=0,005мм;

значение границы износа по центрирующему диаметру :

Y_D=15 мкм=0,015 мм.

Рассчитываем предельные размеры (по ГОСТ 7951-80) калибра-пробки по наружному центрирующему диаметру [3] :

Рассчитываем допустимый износ калибра-пробки по центрирующему диаметру:

Исполнительный размер калибра-пробки:

4.По ГОСТ 7951-80 для ширины зуба с допуском по 8-му квалитету точности (IT=8) для интервала св.6 до 10 мм находим значения [3] :

координату середины поля допуска калибра-пробки:

Z_b=12 мкм=0,012 мм;

допуск калибра-пробки по ширине паза:

H_b=4 мкм=0,004 мм;

значение границы износа по ширине паза:

Y_b=18 мкм=0,018 мм .

Рассчитываем предельные размеры калибра-пробки по ширине паза:

Рассчитываем допустимый износ калибра-пробки по центрирующему диаметру:

Исполнительный размер калибра-пробки:

5.По ГОСТ 25347 – 82 для нецентрирующего внутреннего диаметра с основным отклонением h и 8-го квалитета для интервала св.50 до 65 мм находим предельные отклонения [2] :

Рассчитываем предельные размеры калибра-пробки по нецентрирующему внутреннему размеру:

Исполнительный размер калибра-пробки:

Изображение и условное обозначение калибра-пробки выполняется по ГОСТ 24960-81 «Калибры для шлицевых прямобочных соединений».

Для шлицевых прямобочных соединений предусмотрено три вида центрирования: по наружному диаметру D, по внутреннему диаметру d и по боковым поверхностям зубьев b.

Для контроля размеров шлицевой втулки и шлицевого вала применяют калибры. Шлицевой калибр-пробка с помощью направляющих вводится в отверстие контролируемой шлицевой втулки. Втулка годна, если калибр-пробка входит в отверстие шлицевой втулки.

Шлицевой калибр-кольцо имеет гладкую направляющую и шлицевую части (лист 2). Калибр-кольцо на контролируемый вал надевают гладкой направляющей частью. Вал годен, если кольцо проходит по шлицевому валу.