11.3. Средства для проверки норм плавности

Плавность работы характеризуется погрешностями, которые многократно (циклически) проявляются за один оборот зубчатого колеса и составляют часть кинематической погрешности. Аналитически или с помощью анализаторов кинематическую погрешность можно представить в виде спектра гармонических составляющих, амплитуда и частота которых зависит от характера составляющих погрешностей. Например, отклонения шага зацепления (основного шага) вызывают колебания кинематической погрешности с зубцовой частотой, равной частоте входа зубьев в зацепление.

Циклический характер погрешностей, нарушающих плавность работы передачи, и возможность гармонического анализа дали основание определять и нормировать эти погрешности по спектру кинематической погрешности. К таким погрешностям относятся циклическая погрешность зубчатого колеса и передачи, циклическая погрешность зубцовой частоты и местная кинематическая погрешность.

Для определения выше перечисленных погрешностей используют приборы для измерения кинематической погрешности (см. рис.11.2,в). Значение величины по спектру частот находит путем аналитического разложения кривой кинематической погрешности (рис. 11.2,б) либо используя соответствующее программное обеспечение (например, анализатор спектра), преобразуя аналоговый сигнал прибор с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Одним из показателей плавности работы зубчатых колес является отклонения шагов колес.

Отклонение шага зацепления (основного шага) можно измерить шагомером, показанным на рис. 11.11. Прибор имеет корпус 1 с подвижной измерительной губкой 3, связанной с механизмом встроенного индикатора 2. Установочную губку 4 перемещают в корпусе винтом 8 и зажимают винтом 7. Опорную губку 5 перемещают винтом 10, поворачивают винтом 9 и фиксируют винтом 6. Шагомер настраивают на номинальное значение шага с помощью приспособления, состоящего из основания 14, державки 13, вильчатого боковика 12 и Г-образного боковика 11. Между боковиками помещают блок концевых мер и индикатор устанавливают на ноль. При измерении установочную губку 4 плотно прижимают к средней части профиля зуба с помощью губки 5, которая упирается в соседний зуб. Отклонение шага зацепления от номинального значения определяют по наибольшему показанию индикатора при движении шагомера вокруг колеса

Рис. 11.11. Шагомер основного шага

Отклонение окружного шага измеряют на специальных приспособлениях или шагомерами. Шагомер для контроля окружного шага (рис. 11.12) имеет корпус 5, индикатор 4, подвижную губку 9 и переставную губку 8, которая устанавливается на модуль проверяемого колеса по шкале 7 и зажимается винтом 2.

Рис. 11.12. Шагомер окружного шага

Положение передних 6 и заднего 3 упоров регулируют так, чтобы измерительные губки касались зубьев в точках, близких к делительной окружности, и зажимают винтами 1. При измерениях шагомер устанавливают на нуль по любой паре зубьев, а затем последовательно накладывают на соседние пары до возвращения на исходную пару зубьев. Индикатор показывает отклонение окружных шагов зубьев.

Погрешности профиля зуба вызывают неравномерность движения колес, дополнительные динамические нагрузки и уменьшают поверхность контакта зубьев.

Профиль зубьев проверяют следующими методами:

1) сопоставлением действительного профиля зуба с образцовым контуром шаблона «на просвет»;

2) сравнением профиля зуба, увеличенного в 10... 100 раз на проекторах, с теоретическим профилем, вычерченным с тем же увеличением и помещенным на экране проектора;

3) измерением на эвольвентомерах - приборах, сопоставляющих действительный профиль зуба с теоретической эвольвентой основной окружности зубчатого колеса.

Индивидуальный дисковый эвольвентомер (рис. 11.13) имеет поперечную (на рисунке не видна) и продольную 10 каретки, которые перемещаются по направляющим 2 и 9 с помощью маховиков 1 и 8.

На поперечной каретке на одной оси закреплены проверяемое зубчатое колесо 5 и смешанный диск 4 обката, диаметр которого равен диаметру основной окружности колеса. На каретке 10 установлены линейка 6 обката и рычаг 7, связанный с индикатором 12. Измерительный наконечник рычага расположен в одной плоскости с рабочей поверхностью линейки обката. Поперечную каретку передвигают до плотного контакта диска 4 с линейкой обката и устанавливают измерительный наконечник так, чтобы он касался профиля зуба у основания. В таком положении индикатор ставят на нуль. При перемещении каретки 10 с помощью маховика 8 диск вращается вместе с зубчатым колесом без проскальзывания относительно линейки 6.

Шкала 3 показывает угол поворота колеса, а шкала 11 - смещение каретки из исходного положения.

Каждая точка линейки описывает эвольвенту относительно основной окружности зубчатого колеса и диска обката, а измерительный наконечник скользит по профилю зуба. Если профиль зуба выполнен точно по эвольвенте, то наконечник остается в одной плоскости с линейкой обката и показания индикатора равны нулю. Отклонения профиля от эвольвенты вызовут смещение измерительного наконечника. Погрешность профиля зуба равна абсолютному значению разности наибольшего и наименьшего показаний индикатора.

Универсальные эвольвентомеры перед измерением настраивают на размер делительной окружности зубчатого колеса, так как они не имеют сменных дисков обката. По конструкции эти приборы делят на две группы: с основным диском и с постоянным копиром. В универсальном приборе БВ-5062 (рис. 11.14) эвольвента воспроизводится с помощью основного диска 4 и ведущей каретки 1.

Стальная лента 2, прикрепленная к каретке 1, охватывает диск 4; она выполняет роль линейки обката. Зубчатое колесо 3 вращается на одной оси с диском. Перемещение каретки 1 через ролик 6 и рычаг 7 с осью 8 передается, упору 9, закрепленному на каретке 10, несущей измерительный узел 11. Ось упора 9 расположена в одной плоскости с контактной точкой измерительного наконечника 5, которая движется по эвольвенте основной окружности зубчатого колеса. Отсчет перемещений каретки осуществляется по оптической шкале с помощью микроскопа 12. Отклонение профиля зуба от эвольвенты основной окружности измеряется индикатором или записывается отсчетным устройством в увеличенном масштабе на диаграммной ленте.

Рис. 11.13. Дисковый

эвольвентомер

1 2 3 4 5

10 11 12

7 8

9

6

Рис. 11.14. Схема универсального эвольвентомера