Зубомеры предназначены для измерения элементов зубьев, определяющих боковой зазор в зацеплении.
Зубомеры делятся на накладные и станковые.
Рис.5 Штангензубомер
На производстве в основном применяются накладной штангензубомер для цилиндрических зубчатых колес (рис. 5), предназначенный для измерения толщины зубьев на заданном расстоянии от окружности выступов.
Штангензубомер имеет две взаимно перпендикулярные шкалы 1 и 5 (рис. 5): 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.
Индикаторныйзубомер, называемый тангенциальным или зубомером смещения.
Тангенциальные (индикаторные) зубомеры (рис. 6) 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 формулеdp = 1,2037m. Отклонения диаметра ролика не должны превышать ±2 мкм при диаметрах до 30 мм и ±3 мкм при диаметрах свыше 30 мм.
Рис.6 Тангенциальный зубомер
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 = 0,73 ∆h
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).
Список литературы
1) https://www.rostprom.com/spravochniki/napilniki2.html
2) https://moiinstrumenty.ru/abrazivnye/klassifikaciya-napilnikov.html
3) https://dopusk.net/?s=зубомер