Обработка результатов измерений

Длина постоянной хорды , где m_n = нормальный модуль.

Для прямозубых колес с углом зацепления 20° высота по постоянной хорде определяется по формуле .

Наибольшая и наименьшая допустимая толщина зуба по постоянной хорде: .

Входящие в расчетные формулы наименьшие отклонения толщины зуба E_сsпр и допуск толщины зуба Т_спр находят следующим образом. Определяют значения E_CS и Т_C из стандарта ГОСТ 1643-81, исходя из допуска радиального биения зубчатого венца Fr; вида сопряжения, вида допуска бокового зазора и степени точности зубчатого колеса, а затем – предельные отклонения и допуск толщины зуба.

При измерении толщины зуба с использованием в качестве измерительной базы диаметра выступов отклонение Е и допуск толщины зуба Т определяют по формулам: .

Измерение шагомером мод. БВ-5070 производят следующим образом.

Прибор накладывают на контролируемое зубчатое колесо, измерительные наконечники устанавливают так, чтобы они касались одноименных боковых сторон зубьев примерно в зоне делительной окружности проверяемого колеса. При этом базовые упоры шагомера должны опираться на окружность вершин зубьев или впадин колеса; отсчетное устройство прибора устанавливают в нулевое положение. Проверяют стабильность настройки и приступают к измерениям, т.е. к последовательному определению разности шагов. Проверяемое колесо поворачивают и переставляют шагомер последовательно с одной пары зубьев колеса на другую, производя каждый раз отсчет по шкале шагомера.

По данным полученным при измерении разности окружных шагов по свей окружности зубчатого колеса, можно определить накопленную погрешность шага по колесу и на К-шагов.

Так как шагомер при измерении окружного шага предварительно устанавливали не по образцу, размер которого равен номинальному значению окружного шага, а по окружному шагу, произвольно выбранному в каком-либо месте проверяемого зубчатого колеса, то показания прибора, полученные при измерении отдельных шагов по всей окружности колеса, представляют co6oй отклонения окружных шагов не от теоретического (расчетного) значения окружного шага, а от какого-то случайного исходного размера (шага, по которому установлен прибор).

Для определения отклонений окружных шагов проверяемого колеса от теоретического (среднего) значения, следует из отдельных показаний прибора вычесть среднее арифметическое этого ряда показаний.

Пример определения накопленной погрешности шага по зубчатому колесу приведен в таблице:

Номер шага	Показания прибора Vpri, мкм	Отклонение от среднего fptiср	Суммирование погрешности шага по зубчатому венцу
1	2	-2	-2	0
2	+5	+3	+1	+5
3	+7	+5	+6	+12
4	+5	+3	+9	+19
5	-2	-4	+5	+17
6	-3	-5	0	+14
7	-8	-10	-10	+6
8	-12	-14	-24	-6
9	-5	-7	-31	-11
10	-3	-5	-36	-14
11	+4	+2	-34	-10
12	+8	+6	-28	-2
13	+5	+3	-25	+3
14	+6	+4	-21	+9
15	+12	+10	-11	+21
16	+5	+3	-8	+26
17	+4	+2	-6	+30
18	+6	+4	-2	+36
19	+4	+2	0	+40
20	+2	0	0	+42
Итого		fptiср = +40:20 = +2	Fpr = |9|+|36| = 45 мкм

Среднее арифметическое ряда показаний равно частному от деления алгебраической суммы ряда показаний на число измерений, т.е.

Подставив данные, приведенные в таблице, получим Найденное значение алгебраически вычитаем последовательно из каждого показания прибора V_pri. В результате получаем новый ряд отклонений шага от среднего его значения f_pti.

Для определения накопленной погрешности шага по колесу (отклонения f_pti) алгебраически складывают каждое последующее значение с предыдущим.

Суммы полученного ряда измерений приведены в четвертой графе таблицы. Алгебраическая сумма двух величин полученного ряда чисел, наибольших по абсолютному значению, но разных по знакам, представляет собой накопленную погрешность окружного шага но зубчатому колесу F_pr. В нашем примере F_pr = 9 + 36 = 45 мкм.

Затем необходимо воспользоваться ГОСТ 1643-81 и определить степень точности зубчатого колеса.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться со справочно-методической литературой.

2. Проанализировать основные требования к точности зубчатого колеса, подлежащего контролю.

3. Определить расчетное значение высоты до постоянной хорды.

4. Измерить значения толщины зубьев по постоянной хорде.

5. Определить допустимую толщину зуба.

6. Полученные значения толщины зубьев по постоянной хорде сравнить с наибольшими и наименьшими допустимыми значениями.

7. Определить накопленную погрешность шага по колесу и на К-шагов.

8. Определить накопленную погрешность окружного шага по зубчатому колесу F_pr.

9. Найти среднее арифметическое значение толщины каждого измеренного зуба.

10. Определить степень точности зубчатого колеса по ГОСТ 1643-81.

11. Провести анализ результатов измерений. Дать заключение о годности детали по каждому контролируемому параметру.

12. Оформить отчет о лабораторной работе.

Содержание отчета

1. Наименование работы.

2. Цель работы.

3. Эскиз детали.

4. Сведения о средствах измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1 – Сведения о средствах измерений

Наименование	Обозначение	Метрологические характеристики
		цена деления	диапазон измерения	основные погрешности

5. Представить схемы измерений. Заполнить таблицу 2.

Таблица 2 – Схема измерений

Принципиальная схема прибора	Принципиальная схема измерения

6. Выполнить измерения.

7. Обработка результатов измерений. Заполнить таблицу 3.

8. Результаты измерений накопленной погрешности шага по зубчатому колесу – ………….

Таблица 3 – Результаты измерений

Номер измерения	Номер зуба
	1	2	3	4
1
2
3
Среднее арифметическое значение
Допустимая накопленная погрешность шага
Выводы о работе

9. Накопленная погрешность шага по зубчатому колесу – …… мкм; степень точности колеса по ГОСТ 1643-81 – ……

10. Выводы о работе.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Какие основные недостатки штангензубомера и шагомера?

2. Какие основные недостатки метода измерения зуба по постоянной хорде?

3. К каким показателям точности зубчатых колес относится параметр, контролируемый в данной лабораторной работе?

Литература

Измерение зубчатых колес / под ред. А.П. Маркова. – 4-е изд. – Л. : Машиностроение, 1977.

Справочник конструктора машиностроительного завода / под ред. А.И. Якушева. – В 3-х т. – М. : Машиностроение, 1979. – Т. 1.

Погрешность и выбор средств при линейных измерениях / под ред. Н.Н. Марков. – М. : Машиностроение, 1967.

Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения / под ред. В.Л. Соломахо. – М. : Высш. шк., 1987.