1. Обмер зубчатых колес. Введение

Цель работы - ознакомление с элементарными методами определения основных параметров цилиндрических зубчатых колес.

2. Порядок выполнения работы в действительности

2.1. Стартовое положение

На столе лежат два прямозубых зубчатых колеса с эвольвентным профилем зубьев. Одно нарезано без смещения исходного контура режущего инструмента, другое - со смещением исходного контура режущего инструмента.

Рис. 2.1. Зубчатое колесо

а - зубчатое колесо без смещения исходного контура режущего инструмента;

б - со смещением

Рис. 2.2. Основные размеры зубчатых колес

Рядом (на соседнем столе) лежат штангенциркуль (рис. 2.3) и штангензубомер (рис. 2.4).

Рис. 2.3. Штангенциркуль

Рис. 2.4. Штангензубомер

2.2. Последовательность действий

1. Взять в руки штангенциркуль и последовательно измерить на зубчатых колесах отрезки и _.

Примечание: для того чтобы губки штангенциркуля касались в обоих случаях эвольвентных участков профилей, необходимо брать значения в зависимости от числа зубьев , в соответствии с таблицей 2.1

Таблица 2.1

Значения n

12-18

19-27

28-36

37-45

46-54

55-63

64-72

73-81

2. Определить основной окружной модуль

3. Рассчитать модуль зацепления m (мм)

По ГОСТ 13755-68 угол профиля исходного контура режущего инструмента . Поэтому

Примечание: полученное значение расчетного модуля необходимо сверить с ГОСТ 9563-60 и принять для дальнейших расчетов ближайшее по стандарту (таблица 2.2).

Таблица 2.2

Модули m по ГОСТ 9563-60

1-ый ряд

1,0

1,25

1,5

2,5

2-ой ряд

1,25

1,375

1,75

2,25

2,75

3,5

4,5

5,5

4. Уточнить величину шага по основной окружности по принятому расчетному модулю

5. Взять в руки штангенциркуль и измерить на зубчатом колесе диаметр вершин .

6. Взять в руки штангенциркуль и измерить на зубчатом колесе диаметр вершин .

Примечание: если число зубьев нечетное, то диаметры и находятся в соответствии с рис. 2.5 по формулам

Рис. 2.5

7. Определить для сравнения расчетный модуль

8. Произвести расчет.

Окружной шаг под делительной окружности

Делительный диаметр

Основной диаметр

Высота зуба

Высота делительной головки зуба

Высота делительной ножки зуба

9. Рассчитать толщину зуба по хорде делительной окружности

где .

10. Рассчитать радиальное расстояние

11. Проверить путем измерения штангензубомером непосредственно на колесе.

Берем в руки штангензубомер и замеряем (рис. 2.2).

Величину можно замерить штангензубомером (рис. 2.4), имеющим шкалы 2 и 3 с нониусами. Шкала 3 служит для замера толщины зуба по хорде, а шкала 2 – для замера радиального расстояния от этой хорды до окружности вершин колеса. Рассчитываем величину по формуле

Затем фиксируем на этом расстоянии установочную пластину 1, которая перемещается по шкале 2, и устанавливаем штангензубомер на зубе так, чтобы пластина 1 упиралась в вершину зуба, и сдвигаем губки штангензубомер до касания с зубом. По шкале 3 определяем хордальную толщину зуба.

Расчетное значение может не совпасть с измеренной величиной, что определит отклонение толщины зуба от теоретического размера, влияющее на точность передаточного отношения и боковой зазор в зацеплении.

12. Обмеренное колесо может быть нарезано со смещением исходного контура режущего инструмента. В этом случае следует определить коэффициент смещения исходного контура . Для определения можно использовать формулу, определяющую основную окружную толщину зуба

где ,

при этом толщина зуба по хорде делительной окружности и радиальное расстояние определяются по формулам

где .

13. Проверить путем измерения штангензубомером непосредственно на колесе.

14. Если нарезать парные колеса со смещением X₁m и X₂m, а затем собрать передачу с учетом смещений, то в зацеплении возникает боковой зазор.

Для получения беззазорного зацепления нужно сдвинуть центры колес в обратном направлении на величину уравнительного смещения , где коэффициент уравнительного смещения (при Х=-Х ), который можно определить из формулы

Рис. 2.6

15. Для сравнения определить некоторые параметры зубчатых колес нарезанных:

а) без смещения исходного контура режущего инструмента (Х=0):

диаметр вершин зубьев

диаметр впадин

высота зуба

высота делительной головки зуба

высота делительной ножки зуба

б) со смещением исходного контура режущего инструмента:

диаметр вершин зубьев

диаметр впадин

высота зуба

высота делительной головки зуба

высота делительной ножки зуба

16. Результаты расчетов сравнить с предыдущими расчетами, выполненными на основе замеров.

Примечание: Каждый замер делается три раза и расчет ведется по среднему значению.

3. Оборудование

3.1. Активные клавиши

Для работы в этой лабораторной работе применяются следующие клавиши:

W, S, A, D – для перемещения в пространстве;

F2, E – аналоги средней клавиши манипулятора (при первом нажатии берется объект, при последующем – ставится);

Ctrl – присесть;

Z – визуальное приближение.

F10 – выход из программы.

Рис. 3.1. Активные клавиши клавиатуры

Рис. 3.3. Функции манипулятора

Левая клавиша манипулятора (ЛКМ) – управление объектами (в режиме манипуляции).

Средняя клавиша манипулятора (СКМ) – взять (применить) объект (в режиме манипуляции). Также данная клавиша позволяет проводить ускоренную работу с некоторыми объектами (например, ускоренное закручивание (откручивание) рукоятки тормозного устройства).

Правая клавиша манипулятора (ПКМ) – переход в режим манипуляции (управление объектами), возврат в режим навигации (перемещения по сцене).

Примечание: При появившемся курсоре невозможно перевести взгляд вверх и стороны.

3.2. Оборудование в лабораторной работе

В виртуальной лаборатории на столе лежат два прямозубых зубчатых колеса с эвольвентным профилем зубьев, штангенциркуль и штангензубомер.

Рис. 3.3.Объекты исследования и измерительные приборы

4. Порядок выполнения работы

4.1. Порядок действий (рекомендованный)

Порядок действий описан в подразделе 2.2.

При выполнении действий следует иметь ввиду:

1. Пользуйтесь зумом ("приближением") - клавиша Z.

2. При клике средней кнопкой манипулятора на зубчатое колесо, колесо анимировано переместится в положение "над столом на уровне глаз пользователя".

3. После замера кликом средней клавиши манипулятора возвращается на место прибор, затем зубчатое колесо.

3. Измерения штангенциркулем: штангенциркуль после применения устанавливается неподвижной губкой на одну из поверхностей размера, подвижная губка устанавливается от другой поверхности с произвольным зазором. Перемещая подвижную губку до соударения с поверхностью детали, отсчитывают показания по шкале.

При использовании штангенциркуля появляется меню, где выбирается действие. Меню выглядит следующим образом:

Рис. 4.1

После выбора измеряемой величины меню пропадает, и штангенциркуль анимированно устанавливается на измерение указанного размера.

4. Измерения штангензубомером аналогичны измерениям штангенциркулем, с тем отличием, что подвижных губок (как и не подвижных) две. Меню не появляется.

5. Отчет

5.1. Форма протокола

1. Эскизы зубчатых колес:

а) без смещения исходного контура ;

б) со смещением исходного контура .

2. Таблица замеров.

Таблица 5.1

Зубчатое колесо						Зубчатое колесо
№ замера						№ замера
1						1
2						2
3						3
Среднее значение						Среднее значение