Badania dokłądności kół zębatych

Przedmioty mierzone (koła zębate walcowe o zębach prostych
szlifowanych), przyrządy pomiarowe - suwmiarka uniwersalna MAUb, mikrometr do kół
zębatych MMSw o zakresie pomiarowym 0 - 25 mm lub 25 - 50 mm albo mikrometr
czujnikowy Zeissa z końcówkami talerzykowymi, przyrząd kłowy MRSb, czujnik zegarowy
MDAa z podstawką MDZe, wałeczki pomiarowe (łożyskowe), trzpień tokarski PTTa,
przyrządy czujnikowe do pomiaru obwodowej podziałki Mahra lub Maaga, przyrząd do
sprawdzania obustronnej współpracy zębów, ewolwentomierz uniwersalny, koło wzorcowe
dostosowane do sprawdzanego, instrukcje obsługi przyrządów.
Przy zastosowaniu coraz to wyższych prędkości obwodowych kół zębatych wzrastają
wymagania odnośnie ich dokładności. Błędy wykonania powodują bowiem drgania kół
zębatych w czasie pracy. Koła zębate wykonywane są w 12 klasach dokładności.
Stosowanie odpowiedniej klasy dokładności zależne jest od prędkości obwodowej koła w
czasie pracy. Przy sprawdzaniu dokładności kół zębatych będziemy mierzyć: zmiany w
grubości zębów, bicie promieniowe uzębienia względem osi obrotu, nierównomierności
podziałki obwodowej, dokładność kształtu ewolwentowego zarysu zębów, równomierność
współpracy z kołem wzorcowym.

Pomiar przez n zębów mikrometrem talerzykowym
Pomiar przez n zębów mikrometrem talerzykowym jest pospolicie
stosowany przy sprawdzaniu kół zębatych. Łączy bowiem pomiar grubości zębów oraz
równomierności podziałki obwodowej. Liczbę zębów objętych pomiarem możemy
wyznaczyć wg tabeli lub wyliczyć wg wzoru:


(Wynik zaokrągla się do całości)
gdzie:
z - liczba zębów koła sprawdzanego,
ao - nominalny kąt przyporu



Dla zębów korygowanych i dowolnego kąta przyporu wielkość mierzoną wyznacza się wg wzoru:
gdzie:
x - współczynnik korekcji zarysu zęba
invao - funkcja, której wartość wyznacza się wg tabeli 1 (284)
Pomiar bicia promieniowego uzębienia (1 - podstawa, 2 - urządzenia kłowe, 3 - trzpień tokarski, 4 - koło sprawdzane, 5 - wałeczek pomiarowy, 6 - czujnik zegarowy, 7 - tarcza czujnika)

Dla zębów zerowych (x=0) odpada ostatni człon wzoru. Współczynnik wysokości zęba y
nie wpływa na zmianę n i M. Pomiaru bicia uzębienia dokonuje się czujnikiem zegarowym na
przyrządzie kłowym. Ważną rzeczą jest dobór odpowiedniej średnicy wałeczka dk
wkładanego w poszczególne wręby.Średnica największa:

gdzie:
Średnica najmniejsza:
Przyrządy czujnikowe do pomiaru podziałki obwodowej są wyposażone w dwie
pomocnicze końcówki wspornikowe, które opieramy albo na dnach wrębów (przyrząd
czujnikowy C. Mahra), albo na wierzchołkach zębów (przyrząd czujnikowy Maaga - rys.
1.2). Jeżeli mierzymy tylko odchyłki podziałki obwodowej, a nie jej wartość, nie jest
konieczne nastawianie przyrządu na wymiar podziałki.
rys. 1.2 Pomiar równomierności podziałki obwodowej przyrządem czujnikowym Maaga (1 - końcówka stała, 2 - końcówka pomiarowa, 3 - końcówka pomocnicza, 4 - końcówki wspornikowe)

W większości przyrządów do sprawdzania ewolwenty oprócz koła zębatego mierzonego
trzeba również założyć na przyrząd krążek o średnicy koła zasadniczego mierzonego koła.
W ewolwentomierzach uniwersalnych nie ma takiej konieczności. Przez poprzeczne
przesunięcie sanek promieniowych n możemy nastawić dowolny promień koła zasadniczego
z dokładnością do 0,001 mm. Przyrząd ten wskazuje na czujniku odchyłki ewolwenty oraz
wykonuje wykres mierzonych odchyłek w powiększeniu 500:1. Przez przesuwanie listwy
a w kierunku wzdłużnym napięte taśmy stalowe powodują obrót sprawdzanego koła, a
dźwignia g przesuwa trzpień czujnika wzdłuż odtaczanej stycznej koła zasadniczego.
Wypadkową tych ruchów jest ślizganie się końcówki czujnika wzdłuż powierzchni roboczej
zęba.

Dokładność koła zębatego możemy sprawdzić przez badanie współpracy z kołem zębatym
wzorcowym z użyciem odpowiedniego przyrządu. W przyrządzie tym na wspólnym wałku
zamocowane są wzorcowe koła zębate i krążek o średnicy równej średnicy podziałowej
koła zębatego. Na drugim wałku są osadzone: współśrodkowe koło zębate sprawdzane i
drugi krążek równy średnicy podziałowej koła sprawdzanego, dociśnięty obwodem do
pierwszego krążka. Obracając pierwszy wałek, porównujemy płynność ruch obrotowego
drugiego krążka i sprawdzanego koła. Przy sprawdzaniu otrzymujemy wykres kołowy, z
którego doświadczony pracownik może określić przyczyny i rodzaje błędów.