Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Справочник по производственному контролю в машиностроении

..pdf
Скачиваний:
53
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
93.43 Mб
Скачать

Измерение и контроль червяков и червячных колес

681

П р и б о р д л я к о н т р о л я ч е р в я ч н ы х м е л к о м о ­ д у л ь н ы х ф р е з , выпускаемый ЧЗМИ, воспроизводит винтовую линию с помощью фрикционной передачи с перекрещивающимися осями, встроенной в прибор (рис. 9.25). Совместно с фрикционным ци­ линдром вращается и контролируемый червяк. Осевое перемещение цилиндра и червяка в направлении, параллельном оси проверяемого червяка, создается за счет фрикционного ролика с устанавливаемым углом перекрещивания его осп. Н астройка по ходу винтовой линии осуществляется изменением угла перекрещивания по лимбу и микрос­ копу. Максимальный угол поворота ведущего ролика 110".

Прибор позволяет контролировать винтовую линию на трех и всех витках фрезы, винтовую линию стружечных канавок, накопленную погрешность шага канавок, радиальность передней поверхности фрезы и биения по наружной поверхности и буртикам. Техническую характе­ ристику прибора см. в табл. 9.5.

П р и б о р д л я к о м п л е к с н о г о к о н т р о л я ч е р в я ­

к о в

и ч е р в я ч н ы х ф р е з ' м е л к и х и с р е д н и х м о д у ­

л е й

БВ-5005 (рис. 9.26) имеет фрикционную пару диск 5 — линейка в,

связывающую вращательное движение фрезы или черняка, установ­ ленных между центрами стойки «У, и поступательное движение про­ дольной каретки 7. На продольной каретке расположена линейка 4, которая вызывает движение вертикальной каретки 8 вдоль осевой линии изделия. Таким образом создается винтовое движение измерительного наконечника относительно изделия. Настройка на шаг винтовой линии осуществляется установкой наклона линейки 4 по принципу синусной линейки.

Для контроля действующей погрешности по линии зацепления имеется наклонная направляющая 1, настраиваемая по углу профиля червяка или фрезы и перемещающая измерительную каретку 2 вдоль профиля витка.

На приборе также возможен контроль элементов заточки, биения

буртов

и торцов и др. Техническая характеристика прибора дана

в табл.

9.5.

Измерение и контроль зубчатых колес

ТАБЛИЦА 9.5

Приборы для контроля червяков^ выпускаемые ЧЗМИ

Техническая характеристика

Наименование

Шифр

т

d

1

Цена

 

 

 

 

 

 

 

дел ени я

 

 

 

 

 

в мм

 

в мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прибор

для

кон­

Б В -1025

0,3 — 2

20— 100

40 — 270

Увели­

троля

червячных

 

 

 

 

чение

от

мелкомодульных

 

 

 

 

500 :

1

фрез

 

 

 

 

 

 

до

1

 

 

 

 

 

 

 

5000 :

Прибор

для

ком­

Б В - оС05

1—20

40 — 250

 

 

 

плексного

контроля

 

 

 

 

 

 

червяков

и червяч­

 

 

 

 

 

 

ных фрез

мелких и

 

 

 

 

 

 

средних модулей

 

 

 

 

 

 

Прибор

для

по­

19295

2 — 20

40 — 250

750

0,001

 

элементного контро­

 

 

 

 

 

 

ля червячных

фрез

 

 

 

 

 

 

По­

Мосса

Габариты

 

Дополнительные

греш­

 

ность

в кг

в мм

 

данные

 

в мм

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

-

~

i

 

5'сектгопривод;

j

самописец.

Кон­

 

 

1

те ель

винтовой

 

 

 

 

линии, шага

 

 

 

 

стружечных ка­

 

 

 

 

навок.

элемен­

 

 

 

j

тов заточки

 

 

 

Контроль

вин­

 

 

 

 

 

 

 

 

товой

линии,

 

 

 

 

пооизводящей

 

 

 

 

поверхности,

 

 

 

 

элементов

 

 

 

 

заточки

0,003

950

15ССX 7 5 0 X 74 0

 

Контроль

осе­

 

 

 

 

вого шага,

эле­

 

 

 

 

ментов

заточки,

 

 

 

 

шага

винтовых

 

 

 

 

стружечных ка­

 

 

 

 

навок,

профиля

Прибор для

кон­

19295,

2— 20 40 — 240

750

0,001

0,003

960

1500Х 750Х 740

троля заточки

чер­

2-е ис­

 

 

 

 

 

 

вячных фрез

 

полнение

 

 

 

 

 

 

колес червячных и червяков контроль и Измерение

684 Измерение и контроль зубчатых колес

Ход винтовой линии червяка может быть также проверен на эвольвентомере и ходомере БВ-1089 (табл. 9.2) и на универсальном контактомере БВ-5028 (табл. 9.2).

Измерение осевого шага червяка

Осевой шаг проверяется в сечении червяка, проходящем через его ось, по линии, параллельной оси червяка. Проверка производится путем сопоставления действующего расстояния между одноименными профилями витка с номинальным расстоянием (осевым шагом) между соседними витками, отстоящими друг от друга на 3—5 осевых шагов или же на величину хода винтовой поверхности (для многозаходных червяков).

Проверка выполняется:

а) с помощью универсальных измерительных средств — универ­ сального и инструментального микроскопов, а также проекторов, при этом методы контроля аналогичны контролю шага резьбы;

б) с применением специальных приборов для измерения осевого шага червяка.

П р и б о р д л я п о э л е м е н т н о г о к о н т р о л я ч е р ­ в я к о в и ч е р в я ч н ы х ф р е з 19295 (см. табл. 9.5) выпускается ЧЗМИ. Он снабжен стеклянной шкалой для отсчета осевого переме­ щения измерительной каретки, угломерным диском, двумя синусными линейками и сменными делительными дисками.

На приборе могут проверяться осевой шаг, профиль, ход винтовых канавок, элементы заточки. Профиль контролируется по затылованной поверхности по кривой, равноудаленной от режущей грани. На при­ боре возможен контроль проекции нормального шага на ось.

Проверка угла и формы профиля червяка

Проверка профиля червяка производится в сечении, имеющем прямо­ линейный профиль: для архимедовых червяков — в осевом сечении; для эвольвентных — в сечении, параллельном осевому и отстоящем от него на величину радиуса направляющего (основного) цилиндра; для конволютных червяков — в сечении, нормальном к средней винто­ вой линии витка или впадины па делительном цилиндре. При проверке определяются как отступления в направлении прямой линии, т. е. погрешности угла профиля, так и непрямолинейность профиля витка,

т.е. отклонения формы профиля. Проверка выполняется:

а) с помощью унйверсальных средств — универсального и инстру­

ментального микроскопов или проекторов — теми же методами, что и угла профиля резьбы; при отсутствии специальных приборов для

модулей св. 4 иногда используют плиту

с центрами, угловые плитки

и рычажно-чувствительное устройство,

фиксирующее отступление

в прямолинейности и угле профиля по отношению к углу угловой плитки;

б) с применением специальных профилемеров для измерения чер­ вяков и червячных фрез путем прикладывания к поверхности витка линейки и глазомерной оценки величины просвета либо измерением отклонений действительного профиля витка от прямой линии заданного направления, воспроизводимой измерительным наконечником при его движении.

Измерение и контроль червяков и червячных колес

685

Приборы, выпускаемые ЧЗМИ (см. табл. 9.5), имеют измерительную каретку, двигающуюся под углом профиля червяка и используемую для проверки отклонения направления и прямолинейности профиля червяков.

Настройка приборов сводится: к установке .угла между направле­ нием перемещения измерительного наконечника и проекцией оси чер­ вяка и к установке пчмерп и льного наконечника по высоте в приборах, допускающих измерение архимедовых п энольнептпых червяков. В при­ боре 19295 настраиваются две синусные линейки по углу профиля и ходу винтовой лпни и.

Проверка биении т и к о в черняка

Контроль биения п и к о й чср 1 яка для червяков малых модулей и диаметров производился па универсальном или инструментальном микроскопе, а так ж е на проек трах. Ч ер в я к устанавливается в центрах, и при различных его угловых полож ениях о п ределя ется величина ра­ диального смещения линии, на которой! толщина витка равна ширине впадины.

Биение витков червяка средних модулей проверяется путем сопостав­ ления радиальных расстояний от сферы, закладываемой между вит­ ками, до оси червяка при различных угловых положениях последнего.

 

 

 

 

Проверка толщины витка червяка

 

 

Измерение толщины витка червяка небольших диаметров и модулей

осуществляется по методу трех проволочек, применяемому при

про­

верке среднего

диаметра

 

 

 

резьбы.

 

 

 

 

 

 

 

вяк

В некоторых случаях чер­

 

 

 

устанавливается

в цен­

 

 

 

трах, и в его впадинах закла­

 

 

 

дывается

ролик или шарик,

 

 

 

укрепленный

на

рукоятке,

 

 

 

с

которым

соприкасается

 

 

 

плоский

наконечник

мини­

 

 

 

метра или индикатора. Пред­

 

 

 

варительно прибор

настраи­

 

 

 

вается по блоку плитки от

 

 

 

аттестованной

по

диаметру

Рис.

9.27

 

оправки,

устанавливаемом

 

в центрах.

 

больших диаметров

и модулей

применяются

зубо-

 

Для

червяков

меры (штангепзубомер и тангенциальный зубомер), измеряющие тол­ щину витка черника на определенной высоте от его наружного ци­ линдра.

Для контроля червяков грубой точности применяются предельные шаблоны с проходной (11Р) и непроходной (НЕ) сторонами, выполненные по одной из форм, показанных на рис. 9.27.

Контроль элементов колеса

Измерение всех элементов червячного колеса производится на тех же приборах, что и соответствующих элементов цилиндрических зубчатых колес. Обычно проверка элементов выполняется в среднем сечении

6 8 6 Измерение и контроль зубчатых колес

колеса, только профиль колес эвольвентных червячных передач, кон­ тролируемый в редких случаях, проверяется в сечении, отстоящем от средней плоскости колеса на расстоянии, равном радиусу основного цилиндра червяка.

Комплексное изменение колес в двухпрофильном зацеплении с из^ мерительным червяком может производиться на приборах МЦМ-160, МЦМ-320М и БВ-5029, снабженных специальными устройствами для измерения червячных передач. В дополнение к техническим характери­ стикам (см. табл. 9.2) при контроле червячных передач приборы имеют следующие характеристики:

 

 

МЦМ-160 МЦМ-320М

Расстояние от оси червяка до базо­

0—70

13— 143

вого торца колеса в мм .

* . .

Расстояние от оси червяка до оси

0— 110

0—223

колеса в мм . . . . . . . . .

Диаметр

червяка (наибольший)

40

100

в мм . . . . . . . . . . . . .

Наибольшая длина червяка в мм

130

240

5.

КОНТРОЛЬ ШУМОВЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК

 

ЗУБЧАТЫХ

КОЛЕС

И ПАР

 

Ответственные высокоскоростные зубчатые колеса и пары авто-, авиа-, станкостроения и других отраслей при их приемке или в целях подбора пар (спаривания) подвергаются испытанию на шум.

Проводятся испытания: отдельных зубчатых колес при зацеплении с измерительным зубчатым колесом; зубчатых пар при зацеплении шестерни и колес, спариваемых для работы в машине; собранных ко­ робок зубчатых передач, редукторов и др.

Испытания стремятся выполнять при рабочих числах оборотов зуб­ чатых колес с малой нагрузкой (вхолостую) или с крутящим моментом, приближающимся к рабочему.

Для испытаний зубчатых колес и зубчатых пар применяются испыта­ тельные стенды — контрольные шумовые станки. В табл. 9.6 приведены некоторые технические характеристики этих станков.

Стенд состоит из станины и верхней коробки, несущих два шпин­ деля на опорах скольжения, электродвигателя и ременной передачи и тормоза. Межосевое расстояние между шпинделями с закрепленной на них испытуемой зубчатой парой создается смещением верхней ко­ робки относительно станины и установкой этого расстояния по блоку концевых мер. Тормозом создается регулируемый момент сопротивления на ведомом шпинделе.

Шум, возникающий при работе зубчатой пары, может оцениваться субъективно на слух или объективно с помощью шумомеров.

При субъективных методах испытаний оценивается: уровень шума

(слабый, средний,

повышенный, сильный), тон (вой, свист, шелест)

и характер шума

(стук, дробь, «горох»).

Методы объективного определения шумовых характеристик регламен­ тируются ГОСТ 11870—66 «Машины. Шумовые характеристики и ме­ тоды их определения». В практике контроля зубчатых колес измеряются общий уровень звукового давления в дБ и октавные уровни звукового давления в октавных полосах или уровни звукового давления при определенных частотах, например зубцовой частоте (равной числу вхождений зубьев за секунду), двухзубцовой, трехзубцовой частоте.

Контроль шумовых характеристик зубчатых колес и пар

687

ТАБЛИЦА 9.6

Техническая характеристика контрольно-шумовых станков, выпускаемых заводом «Комсомолец»

 

 

 

Модели

 

Основные донные

679,

6791

5792

6798

5799М

 

Наибольший диаметр зубча­

200

260

400

520

того колеса в мм

 

 

 

 

 

Расстояние между осями в мм

85— 130

90— 165

130 — 220

170 — 500

Расстояние между торцами

150—380

250 — 4 20

180—400

235 —380

шпинделей в мм

 

 

 

 

 

Конус переднего шпинделя

Конус заднего шпинделя

Наибольшее смещение верх­ ней коробки для развода осей в мм

1 : 6

1 >5

1 1 Б

1 ; 5

Морзе

Морме

Морзе

Морзе

JMii 2

М» 2

JM« 3

Кя 5

100

 

180

Число скоростей

 

2

-

2

4

Число

оборотов

ведущего

750— 1500

700— 1400

500—4000 654,

988

шпинделя

в минуту

 

 

1317,

1990

Спектрограмма уровней на различных частотах анализируется для установления источника повышенного шума.

П р и м е ч а н и е . Децибел (дБ) — относительная единица, при­ меняемая для измерения звукового давления. Уровень звукового дав­

ления в децибелах определяется

по формуле

L =

20 lg — ,

 

Ро

где р — среднеквадратическое значение звукового давления в точке

измерения в Па;. р0 — пороговая величина звукового давления, равная 2* 10~5 Па. Ухо человека на средних звуковых частотах не восприни­ мает звукового давления ниже 10”° Па.

Для контроля шума зубчатых передач применяются шумомеры с под­ ключаемыми полосовыми фильтрами, при этом измерительный тракт состоит из измерительного микрофона, усилителя, полосовых фильтров, индикаторного прибора и самописца уровня. Ширина полосы пропу­ скания шумомера или частотного анализатора должна быть равной одной октаве. Допускается по ГОСТ 11870—66 применение приборов с шири­ ной пропускания, равной половине или трети октавы. Значения гра­ ничных частот октавных полос в Гц: 45—90; 90—180; 180—355; 355—

710; 710—1400; 1400—2800;

2800—5600; 5600—11 200 и соответственно

среднегеометрических частот

в Гц.

При

измерении микрофон обычно устанавливается на расстоянии

1 м от

измеряемого источника шума.

Изготовляемые в СССР [10] шумомеры типов Ш-ЗМ, Ш-63, МИУ-5 характеризуются диапазоном измеряемых уровней 24—150 дБ и ча*

688

Измерение и контроль зубчатых колес

стотным диапазоном 40—8000 Гц. К шумомеру Ш-ЗМ подключается Vs-oKTaBHbifi анализатор АШ-2М с диапазоном 37—11 000 Гц (8 октан), с числом полосовых фильтров 25 и с отсчетом показаний по стрелочному прибору; к остальным двум шумомерам — V2-OKTaBHbifi фильтр ПФ-1

сдиапазоном 45—23 000 Гц (9 октав) и с числом полосовых фильтров 16.

Вдиапазоне частот измерения должно учитываться влияние помех, создаваемых измерительным стендом, системой привода стенда, неза­

висимо действующими вспомогательными узлами и механизмами и дру­ гими окружающими источниками шума. Если уровень звукового дав­ ления общего шума, включающий в себя шум испытуемой зубчатой пары и помех, превышает уровень помех в частотной полосе на 10 дБ и более, то помехи можно не учитывать. Если это превышение меньше 10 дБ, то для учета помех необходимо из уровня звукового давления общего шума вычесть поправку AL, равную 1 дБ, при разности между уровнем звукового давления общего шума и уровнем помех в октавной полосе от 9 до 6 дБ и AL = 2 дБ при разности от 5 до 4 дБ.

При разности LcyM — LH0M менее 4 дБ или сильно колеблющемся уровне помех проведение измерения недопустимо. Допустимые уровни звукового давления устанавливаются заводскими или отраслевыми стан­ дартами в зависимости от типа машин, их мощности и других требова­ ний. На малых частотах (63 Гц) допускается уровень звукового дав­ ления —90—НО дБ и при высоких частотах (8000 Гц) допускается уровень ~ 65—85 дБ.

Список литературы

1.Калашников Н. А. Повышение точности измерения зубчатых зацеплений. М., Машгиз, 1958, 160 с.

2.Контроль средств измерения зубчатых колес. Сборник материа­

лов и инструкций Комитета стандартов, мер и измерительных приборов. М., Стандартгиз, 1959, 182 с.

3. Лившиц Г. А. Контроль кинематической точности прецизион­ ных зубчатых колес. В кн.: Взаимозаменяемость и технические измере­ ния в машиностроении. — Межвузовский сборник № 2. М., Машгиз, 1960, 543 с.

4.Марков А. Л. Измерение зубчатых колес. Л., «Машиностроение», 1968, 308 с.

5.Марков Н. Н. Зубоизмеритёльные приборы. М., «Машинострое­

ние», 1965, 167 с.

6.Марков Н. Н., Кайнер Г. Б., Сацердотов П. А. Погрешность

Ивыбор средств при линейных измерениях. М., «Машиностроение», 1967, 392 с.

7.Справочник металлиста. Т. 2. М., Машгиз, 1958, 974 с.

8.Тайц Б. А. Точность и контроль зубчатых колес. М., «Машино­

строение», 1972, 367 с.

9. Тайц Б, А. и Марков Н. Н. Нормы точности и контроль зубчатых колес. Л., Машгиз, 1962, 104 с.

10. Алексеев С. П., Казаков А. М., Колотилов Н. Н. Борьба с шу­ мом и вибрацией в машиностроении. М., «Машиностроение», 1970, 208 с.

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ

ИЗМЕРЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

1.ИЗМЕРЕНИЕ НГПРЯМОЛШП ЙПОСТИ

ИНЕПЛОСКОСПКХ ГИ

 

 

 

Измерение поверочными линейками и плитами

 

 

Измерение

ш прямолинейности

производи гея поверочными

линей­

ками

(ГОС I

802(>—(И)

union

./!Д, Л Г и ЛЧ (табл.

10.1) «на просвет»

и линейками

шпон

П Н I,

ШД и

Ш М — методом

линейных

откло­

нений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При проверке «па просвет» для сравнения используют образец про

света

(рис.

10.1). Погрешность изменения примерно

1-

мкм.

 

При

измерении

по

методу ли­

 

 

 

 

нейных

отклонений

линейку

укла­

Лекальная

 

дывают

на

две

одп н акош,к'

 

опоры,

линейка

 

 

расположенные

па

поверяемой по­

 

 

 

 

верхности,

и

определяю!'

расстоя­

 

 

 

 

ния

от

линейки

до

поверхности

 

 

 

 

с помощью щупов, концевых мер

 

 

 

 

длины

или

специального

прибора

 

 

 

 

с измерительной

головкой.

 

Опоры

Брусок концебые меры

 

располагают

на

расстоянии

0,21

 

 

 

 

длины линейки

от ее концов.

Рис. 10.1

 

 

Проверка

плоскостности

 

произ­

 

 

 

 

 

 

 

водится

поверочными

линейками

 

(ГОСТ

10905—64)*

типов

ШП,

ШД,

ШМ и УТ «на краску» и плитами

-«на краску» и методом линейных отклонений («от плиты»). При про­ верке «па краску» линейку пли плиту, покрытую топким слоем краски (смесь берлинской лазури или турунбулевой сини с машинным маслом), перемещают по промеряемой поверхности. Отклонения от плоскост­ ности опреде ляют по числу пятен краски в квадрате со стороной 25 мм, оставшихся на выступах проверяемой поверхности (табл. 10.2). По­ грешность проверки примерно 3—5 мкм.

Условия

применения линеек

и плит

указаны в табл. 10.3

и 10.4.

«Jolianson», «Metron»

(Швеция),

«Carl Mahr» (ФРГ), «Rank

Фирмы

Taylor Hobson» (Англия) и Др. выпускают плиты из гранита, отличаю­ щиеся большой твердостью и высокой износостойкостью. Условия при­ менения таких плит указаны в [7].

Поверка поверочных линеек и плит производится методами, ука­ занными в ГОСТ 12332—66 и Методических указаниях № 287 Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при СМ СССР,

Поверочные линейки

(по ГОСТ 8026-64)

Тип линейки

Обоз­

Эскиз

наче­

 

ние

 

С двусторонним скосом

ЛД

 

 

Трехгранные

ЛТ

 

Л

 

 

 

 

Четырехгранные

л ч

 

п

 

 

 

 

Прямоугольного сече­

ШП

$

D

о о

ния

 

 

 

Я л

 

 

 

 

 

Двутаврового сечения

ШД

 

 

 

Мостики

ШМ

 

3 1

 

 

 

 

 

Угловые трехгранные

УТ

 

А

 

(клинья)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТАБЛИЦА 10.1

Класс

Длина

Преимущественны и

точности

линеек

в мм

метод

проверки

 

 

 

 

 

 

изделий

 

0

и

1

80, 125,

200

 

 

 

 

 

 

320

(500)

 

 

 

0

и

 

200,

320

Метод

световой

 

щели

(«на

про­

 

 

 

 

 

 

свет»)

 

 

0

и

1

200,

320

 

 

 

(500)

 

 

 

0,1

и

2

400,

630,

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

0,1

и

2

630, 1000

 

 

 

1

и

2

1600,

2500,

Метод

линейных

 

 

 

4000

 

 

 

400,

630,

отклонений.

Метод

0,1

и

2

«на краску»

 

1000

 

 

 

1

и 2

1600,

2500,

 

 

 

 

 

 

4000

 

 

 

1

и

2

630,

1000

 

 

 

о

со

о

35 г'змерении

формы отклонений

расположения и поверхностей