6.1 Зубомеры

Зубомеры предназначены для измерения элементов зубьев, определяющих боковой зазор в зацеплении.

Зубомеры делятся на накладные и станковые.

штангензубомер

Рис. 6.1.1  Штангензубомер

На производстве в основном применяются  наклад­ной штанген­зубомер для цилиндрических зубчатых колес   (рис. 6.1.1), предназначенный для измерения толщины зубьев на заданном расстоянии от окружности выступов.

Штангензубомер имеет две взаимно перпендикулярные шка­лы 1 и 5 (рис. 6.1): одну для установки высоты, а другую — для измерения длины хорды. Перед измерением упор 3 устанавли­вают по нониусу 2 на размер, равный высоте, на которой пред­полагается измерять длину хорды зуба, и закрепляют в этом положении. Измерительные губки раздвигают и после установки штангензубомера упором на окружность выступов колеса сдви­гают до соприкосновения с профилями зуба.

Длину измеренной хорды отсчитывают непосредственно по нониусу 4 штангензубомера. Измерения рекомендуется произво­дить по постоянной хорде зуба (постоянная хорда — это хорда между точками касания исходного контура с обоими профилями зуба в нормальном сечении). Определение номинальной толщи­ны зуба и высоты до постоянной хорды производят по заранее составленным таблицам этих величин или расчетом по фор­мулам.

Для прямозубых некорригированных колес с углом зацепле­ния 20° высота h  до постоянной хорды равна

h  = 0,7476m,

а толщина зуба

S = 1,387m,

где m — модуль в мм.

Штангензубомеры выпускаются двух типоразмеров для из­мерения зубчатых колес с модулем от 1 до 26 мм с отсчетом по нониусу 0,02 мм.

Штангензубомер изготовляют из нержавеющей стали с твердосплавными ножками.

Недостатками штангензубомеров являются низкая точность отсчета по нониусу, быстрый износ кромок измерительных гу­бок, влияние на результаты измерения погрешностей установки упора и отклонения радиуса окружности выступов.

Определение износа кромок измерительных губок штанген­зубомера производят путем измерения хорды аттестованного ролика. Разность показаний штангензубомера и теоретической длины хорды на высоте измерения определит суммарную по­грешность штангензубомера. Проверку точности показаний штангензубомера производят по концевым мерам длины. Погрешность измерения штангензубомером составляет ±0,05 мм.

Индикаторный зубомер, называемый тангенциальным или зубомером смещения.

Тангенциальные (индикаторные) зубомеры (рис. 6.1.2) имеют губки 1 и 2, перемещающиеся в направляющих корпуса  винтом  с левой и правой резьбой, что обеспечивает симметричную ус­тановку губок относительно оси индикатора. 3. Установленное положение губок фиксируется винтовыми зажимами. Индика­тор, снабженный специальным сферическим измерительным на­конечником, крепится цангой. Внутренние стороны губок зубо­мера являются измерительными поверхностями, составляющими с осью индикатора углы 20° ± 5′. В совокупности обе измери­тельные   поверхности   образуют   боковой   профиль   впадины исходной зубчатой рейки. Для измерения положения исходного контура относительно наружного диаметра проверяемого зубчатого колеса необходимо предварительно установить зубомер на размер Установку производят по специальным установочным калибрам-роликам 4, прилагаемым к зубомеру. Диаметр ролика для настройки тангенциального зубомера рассчитывают из условия одновременного касания ролика с вершиной и боковыми сторонами профиля зуба рейки данного модуля. Диаметр ролика зависит только от модуля и угла зацепления проверяемого зубчатого колеса. При a = 20° диаметр ролика определяют по фор- зубомер

зубомер-1

Рис. 6.1.2   Тангенциальный  зубомер

муле dp = 1,2037m. Отклонения диаметра ролика не должны превышать ±2 мкм при диаметрах до 30 мм и ±3 мкм при диа­метрах свыше 30 мм.

Ролик кладут на призму, и зубомер губками устанавлива­ют на ролик. Расстояние между губками регулируют до сопри­косновения измерительного наконечника индикатора с роликом и перемещения стрелки индикатора на один-два оборота. После этого  губки закрепляют винтовыми зажимами, инди­катор устанавливают на нуль, и зубомер переносят на проверяе­мое колесо. Отклонение показаний индикатора определяет сме­щение исходного контура относительно номинального поло­жения.

Взаимосвязь между смещением ∆h  исходного контура и от­клонением толщины ∆S зуба по постоянной хорде определяется формулой

h = ∆S /2tga

При а = 20°   ∆S = 0,73h

Использование в качестве базы измерения зубомерами ок­ружности выступов зубчатого колеса приводит к дополнитель­ным погрешностям измерения вследствие отклонения диаметра и биения окружности выступов.

Тангенциальные зубомеры, измеряя смещение исходного контура, позволяют определить глубину врезания зуборезного инструмента и, следовательно, момент окончания обработки зуб­чатого колеса. Измерение толщины зуба по постоянной хорде позволяет определить глубину врезания режущего инструмента только косвенным путем.

Тангенциальные зубомеры имеют несомненные преимуще­ства перед штангензубомерами в отношении совершенства ме­тода измерения, большей точности и повышенной износостой­кости.

По точности измерений тангенциальные зубомеры выпускают  с ценой деления индикатора  0,005 – 0,01 мм и пределом измерения 2 -5 мм.. Допускаемые погрешности пока­заний зависят от модуля контролируемых колес и величины пе­ремещения измерительного наконечника и составляют  от 10 до 50 мкм.

Тангенциальные зубомеры выявляют только радиальные со­ставляющие погрешности обработки (тангенциальные составляю­щие не выявляются).