Kontrola kół zębatych
Kontrola walcowych kół zębatych obejmuje:
1)oględziny zewnętrzne,
sprawdzenie najważniejszych wymiarów,
3) sprawdzenie prostopadłości powierzchni czołowych piasty względem
osi otworu,
4) sprawdzenie dokładności wykonania zębów.
Pierwsze trzy punkty nie wymagają bliższych objaśnień, ponieważ wymienione w nich czynności przeprowadza się podobnie jak przy kontroli innych, poprzednio omówionych elementów silników. Omówimy więc jedynie sprawdzenie dokładności wykonania zębów.
Dokładność ukształtowania uzębienia określona jest wielkością różnorodnych błędów, jakie mogą powstać w procesie obróbki koła zębatego. Błędy te mogą dotyczyć:
2)współśrodkowości uzębienia z osią obrotu koła,
równomierności podziałki zębów,
grubości zębów,
prawidłowości zarysu zęba,
prawidłowości przebiegu linii zęba.
Sprawdzenie współśrodkowości uzębienia z osią obrotu koła, czyli pomiar bicia uzębienia (równego podwójnej mimośrodowości) może odbywać się różnymi sposobami. Schemat jednego z przyrządów stosowanych do tego celu dla kół o dużej średnicy otworu pokazany jest na rys. 443.
Przyrząd ten składa się z podstawy 1 ze wspornikiem pionowym 2, na którym zamocowany jest trzpień 3. Powyżej czopa znajdują się przesuwne sanie pionowe 4 wraz z czujnikiem 5.
Sprawdzane koło 6 nakłada się na trzpień 3, a we wrębie pod nóżką czujnika umieszcza się wałek pomiarowy 7 i przykręca się koło tak, aby wskazówka czujnika wskazała największe dla danego wrębu wychylenie. Przeprowadzając opisany pomiar dla wszystkich wrębów wyznaczamy największe i najmniejsze wychylenie wskazówki czujnika; różnica między nimi jest miarą bicia.
W przypadku małej średnicy otworu zasada pomiaru pozostaje ta sama z tym, że koło osadza się na
trzpieniu i wkłada między kły przy
stawki kłowej złożonej z podstawy i
dwoch koników.
Różne sposoby sprawdzenia równomierności podziałki zębów przedstawia rys. 444. Najprostszym sposobem jest zastosowanie dwugranicznego sprawdzianu szczękowego (rys. 444a), dla którego odległość A powierzchni mierniczych wyznacza się według odpowiednich tablic lub oblicza na podstawie wykonawczego rysunku koła zębatego.
Inny sposób polega na zastosowaniu dwóch kalibrowanych wałków (rys. 444b)
o tak dobranej średnicy, aby opierały się o powierzchnie sąsiednich zębów wzdłuż tworzącej walca podziałowego sprawdzanego koła. Pomiaru dokonuje się za pomocą mikrometru obejmującego wymiar B.
Do tego samego celu mogą być również stosowane przyrządy czujnikowe, których przykłady podane są na rys. 444c i d. W drugim z tych przykładów, przyrząd zaopatrzony jest w dwie nóżki wspornikowe 1 oraz w dwie nóżki pomiarowe, z których jedna 2 jest stała (nastawna), a druga 3 — ruchoma, osadzona obrotowo.
Sprawdzenie grubości zębów (zwykle na średnicy podziałowej) przeprowadza się najczęściej za pomocą suwmiarki modułowej lub mikrometru modułowego. Zasada pomiaru suwmiarką modułową pokazana jest na rys. 445. Suwmiarkę taką ustawia się najpierw na odpowiednią głębokość h; do tego celu służy wysuwka 1
i suwak 2 z noniuszem. Następnie po zaciśnięciu szczęk
3 i 4 na zębie odczytujemy na noniuszu suwaka 5 grubość g zęba mierzoną po cięciwie.
Grubość zęba można również zmierzyć za pomocą przyrządów do sprawdzania podziałki zębów. Przy takim pomiarze szczękę nieruchomą opiera się o jeden bok zęba, a ruchomą — o drugi bok.
Sprawdzenie prawidłowości zarysu zęba oraz prawidłowości przebiegu linii zęba zwykle przeprowadza się na specjalnych przyrządach w izbach pomiarowych i w praktyce znajduje zastosowanie przy wytwarzaniu szczególnie dokładnych kół. W przemyśle silnikowym pomiary takie spotyka się rzadko i z tego względu pominiemy ich opis.
Pomiary poszczególnych błędów należą do bardzo pracochłonnych operacji. Z tego powodu zwykle sprawdza się w ten sposób kilka pierwszych
kół nowej partii, a następnie stosuje się kontrolę wyrywkową. Z tych samych względów, tam gdzie to jest możliwe, zamiast wyznaczania poszczególnych błędów przeprowadza się badanie współpracy kół (albo z kołem wzorcowym albo dwóch współpracujących ze sobą), które umożliwiają określenie wielkości sumarycznego błędu geometrycznego kształtu kół podziałowych i ich współśrodkowości z osiami obrotu kół. Błąd ten mierzy się w kierunku promienia koła na specjalnych przyrządach kontrolnych.
Schemat przyrządu do wyznaczania wspomnianego błędu sumarycznego pokazany jest na rys. 446. Sprawdzane koło osadza się suwliwie na trzpieniu 1 zamocowanym na sankach 2, które mogą swobodnie ślizgać się po prowadnicach korpusu przyrządu. Sprawdzane koło zazębia się z kołem wzorcowym 3 ustawionym na sankach 4, które przesuwają się przy pokręcaniu korbą zamocowaną na końcu śruby pociągowej 5. W wyniku działania słabej sprężyny 6 na sanki 2 oba koła zazębiają się bez luzu. Przy obracaniu kołami sumaryczny błąd powoduje odpowiednie przesunięcie sprawdzanego koła wraz z sankami 2; przesunięcia te mierzone są czujnikiem oraz jednocześnie rejestrowane na papierze za pomocą piórka zamocowanego na końcu dźwigni 7 mechanizmu samopiszącego.
Na rys. 447 pokazane są trzy przykładowe wykresy uzyskane przy użyciu opisanego przyrządu. Pierwszy z nich odpowiada kołu wykonanemu
w zasadzie prawidło
wo. Niewielkie falistości krzywej odzwierciedlają nie
równości roboczych
powierzchni zębów.
Widoczne na drugim
wykresie przesunięcie krzywej zamkniętej względem
Środka tarczy pokazębatych żuje w skali promieniowej bicie koła podziałowego. Znaczne odchylenie krzywej od koła średniego określają wielkość i kierunek całkowitego błędu w poszczególnych miejscach sprawdzanego koła zębatego.
W wytwórniach silników szybkobieżnych koła zębate sprawdza się również na cichobieżność; do tego celu stosowane są specjalne maszyny ustawione w pomieszczeniach odizolowanych akustycznie od otoczenia. Badaniu na cichobieżność poddaje się zwykle koła dobrane parami; jedno z nich jest wprawiane w szybki ruch obrotowy, drugie zaś jest hamowane określonym momentem obrotowym. Cichobieżność ocenia się najczęściej na słuch, a w szczególnych przypadkach — przez mierzenie siły dźwięku za pomocą przyrządów zwanych fonometrami. Ocena na słuch jest sposobem subiektywnym i wymagającym od kontrolera odpowiedniej wprawy. Przy stosowaniu fonometrów można dokładniej wyznaczyć siłę dźwięku, jednak trudniej jest ustalić charakter hałasu, który jest uzależniony od rodzaju występującego błędu.