LABORATORIUM METROLOGII WIELKOŚCI GEOMETRYCZNYCH Katedra Przeróbki Plastycznej i Metrologii Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej

Opracował: Stanisław Fita, Jacek Ziemba Strona 1 (*) Patrz – „ Materiały do ćwiczeń z Metrologii Wielkości Geometrycznych”

Nazwiska i Imiona osób realizujących ćwiczenie:

Data ćwiczenia ……………………………………..……… 1 …………………………………………………………………....

Stały termin odbywania ćwiczeń: 2 ……………………………………………..…………………..…

Dzień tygodnia: …………………… godz.: ………..…… 3 ………………….………………………………………………….

ĆWICZENIE nr 6

Pomiary koła zębatego

A. Opis wielkości geometrycznych koła zębatego.

1. Na rysunku zaznacz i podaj nazwy jego elementów geometrycznych koła zębatego(*).

d - ……………..…………

df - ……………..…………

da - ……………..…………

db - ……………..…………

aa - ……………..…………

af - ……………..…………

pt - ……………..…………

e - ……………..…………

ŝ - ……………..………… b -

……………..…………

2. Identyfikacja parametrów geometrycznych koła zębatego

da = mn (z+2) d = mn z , da = mn (z+2) h = ah +af = 2.2 mn , df = d – 2.2h

pt = mπ = …………………., pb = Wn+1 – Wn , 𝛼 = cos−1 (𝑝𝑧

𝑝𝑡) = cos−1 (

𝑊𝑛+1−𝑊𝑛

𝑚∙𝜋) =…………………………

(mn – moduł normalny koła zębatego (prostopadle do linii zęba) dla kół walcowych o zębach prostych mn = m).

Tab.1 Charakterystyczne wielkości określające geometrię zmierzonego koła zębatego

Nazwa wielkości Oznaczenie Wartość oszacowana Wartość przyjęta

Liczba zębów z

Moduł mn

Średnica podziałowa d

Średnica koła głów da

Średnica koła stóp df

Kąt przyporu α

Szerokość wieńca koła zębatego b

LABORATORIUM METROLOGII WIELKOŚCI GEOMETRYCZNYCH Katedra Przeróbki Plastycznej i Metrologii Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej

Opracował: Stanisław Fita, Jacek Ziemba Strona 2 (*) Patrz – „ Materiały do ćwiczeń z Metrologii Wielkości Geometrycznych”

B. Pomiar grubości zęba koła zębatego

1. Pomiar grubości zęba metodą bezpośrednią z wykorzystaniem suwmiarki modułowej lub

mikrometru modułowego.

.

Tab. 2 Wyniki pomiarów grubości zęba

Nr zęba 1 2 3 4 5 6 7 8 9

g = Δg = g - gt

Nr zęba 10 11 12 13 14 15 16 17 18

g = Δg = g - gt

Nr zęba 19 20 21 22 23 24 25 26 27

g = Δg = g - gt

Wykres odchyłek grubości zębów w kole zębatym

Określ wartość średnią odchyłki grubości zęba Δg:

∆𝑔ś𝑟 = ∑ ∆𝑔

𝑛=

=…………………...

2. Pomiar grubości zęba metodą pośrednią przez pomiar wielkości W mikrometrem talerzykowym.

Δg

Δgt

Nr zęba

ha = m = ……………….…….

𝜑 = 90°

𝑧 = ……………..……….

ℎ𝑝 = ℎ𝑎 +𝑚∙𝑧

2(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜑) = ………………………

𝑔𝑡 = 𝑚 ∙ 𝑧 ∙ 𝑠𝑖𝑛𝜑 = …………….………….

hp = ……………..……. ( z tab. (*))

𝒈𝒕 = …………………… (z tab. (*))

Obliczenie liczby zębów objętych pomiarem:

𝒌 = 𝒛 ∙𝜶°

𝟏𝟖𝟎°+ 𝟎, 𝟓 =……………………….

(z – liczba zębów koła zębatego, α = kąt przyporu)

Przyjęta na podstawie tab. (*) liczba zębów k:

k = ……………

Wyznaczenia wielkości dla ustawienia narzędzia

pomiarowego:

W

Ustawienia

przyrządu wg.

LABORATORIUM METROLOGII WIELKOŚCI GEOMETRYCZNYCH Katedra Przeróbki Plastycznej i Metrologii Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej

Opracował: Stanisław Fita, Jacek Ziemba Strona 3 (*) Patrz – „ Materiały do ćwiczeń z Metrologii Wielkości Geometrycznych”

Tab. 3. Wyniki pomiaru wielkości W

Nr pomiaru W1 W2 W3 W4 W5 Wśr

Wi =

𝑾𝒕 = 𝒎𝒄𝒐𝒔𝜶[(𝒏 − 𝟎, 𝟓)𝝅 + 𝒛 ∙ 𝒊𝒏𝒗𝜶] + 𝟐𝒙𝒎𝒔𝒊𝒏𝜶 = ………………………….

Wt = …………………. ( z tab. (*))

ΔWśr

ΔWi = Wi - Wt

(𝑖𝑛𝑣𝛼 = 𝑡𝑔𝛼 − 𝛼⏞ = 0,0061498 oraz 0,014904 odpowiednio dla kąta przyporu α = 15° oraz 20°, z – liczba zębów koła

zębatego, n – liczba zębów objętych pomiarem, x – wsp. przesunięcia zarysu zęba , x=0 dla zębów bez korekcji)

Przedstawiając wynik pomiaru wielkości W należy określić wartość niepewności pomiarowej(*)

W = Wśr ± 2δ = …………………………. ± …………………..

C. Pomiar podziałek

1. Pomiar nierównomierności podziałki obwodowej

Obliczenie wartości podziałki obwodowej:

moduł mierzonego koła m = ………………………

pt = mπ = ………………………………………

Dobór średnicy wałeczka do pomiaru

nierównomierności podziałki

𝑑𝑘 = 𝑚∙𝜋∙𝑠𝑖𝑛𝛼

𝑡𝑔𝛼=……………………………………………….

Przyjęta w pomiarach średnica wałeczka pomiarowego dk = ……………………

Tab. 4. Wyniki pomiarów nierównomierności podziałki obwodowej

Numer pomiaru 1 2 3 4 5 6 7

Wynik pomiaru Mi = ΔM = Mi - Mśr

Numer pomiaru 8 9 10 11 12 13 14

Wynik pomiaru Mi = ΔM = Mi - Mśr

Numer pomiaru 15 16 17 18 19 20 21

Wynik pomiaru Mi = ΔM = Mi - Mśr

∆𝑀ś𝑟 = ∑ 𝑀𝑖

𝑛 = …………………… Błąd nierównomierności podziałki kpt = |ΔM|ΔM=max = ……………………………

Wykres nierównomierności podziałki obwodowej

ΔM

ΔMśr

Nr pomiaru

LABORATORIUM METROLOGII WIELKOŚCI GEOMETRYCZNYCH Katedra Przeróbki Plastycznej i Metrologii Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej

Opracował: Stanisław Fita, Jacek Ziemba Strona 4 (*) Patrz – „ Materiały do ćwiczeń z Metrologii Wielkości Geometrycznych”

2. Pomiar podziałki przyporu

Wartości do ustawienia dobrać (z tab. (*)):

tp = ………………………. (wartość nominalna podziałki)

z = ……………………….

H = ………………………

db = …………………......

pz = ……………………….

Tab. 5. Wyniki pomiaru nierównomierności podziałki przyporu

Numer pomiaru 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Wynik pomiaru tpzi =

D. Pomiar i ocena prawidłowości kształtu zarysu zęba

1 Wskazania czujnika ewolwentomierza dla prawej i lewej powierzchni zarysu zęba [w µm]

Le

wa

bo

k

Kąt obrotu 0° 1° 2° 3° 4° 5° 6° 7°

Wskazanie

Kąt obrotu 8° 9° 10° 11° 12° 13° 13° 14°

Wskazanie

P

raw

y b

ok Kąt obrotu 0° 1° 2° 3° 4° 5° 6° 7°

Wskazanie

Kąt obrotu 8° 9° 10° 11° 12° 13° 13° 14°

Wskazanie

Wykres zarysu boków zęba

E. Pomiar bicia koła zębatego 1 Wyniki pomiaru bicia koła zębatego (bicia na kole podziałowym)

Numer pomiaru 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Wynik pomiaru Wi = 0

Numer pomiaru 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Wynik pomiaru Wi =

Pomiary wykonano wałeczkiem o średnicy dp = ………………… mm

Wykres bicia koła zębatego (Na wykresie zaznaczyć maksymalną amplitudę )

Wartość bicia koła zębatego ΔWmax = ………………………… mm

10 9 8 7 6 5 4 3 2

µm

0

µm

0 kąt kąt

W

Wśr

Nr pomiaru

Płytki wzorcowe

Płytka „z”