Bản thuyết minh

MỤC LỤC 1 Đo đảo tâm của vành răng 1 2 Đo độ dịch răng 2 3 Đo chiều dày răng của bánh răng 3 4 Đo chiều dài pháp tuyến chung 4 5 Đo bước trên vòng cơ sở của bánh răng 7 6 Kiểm tra dạng thân khai của r[.]

MỤC LỤC

1 Đo đảo tâm của vành răng 1

2 Đo độ dịch răng 2

3 Đo chiều dày răng của bánh răng 3

4 Đo chiều dài pháp tuyến chung 4

5 Đo bước trên vòng cơ sở của bánh răng 7

6 Kiểm tra dạng thân khai của răng 8

7 Kiểm tra tổng hợp về sai số động học của bánh răng 9

KIỂM TRA TRUYỀN ĐỘNG ĂN KHỚP BÁNH RĂNG

1 Đo độ đảo tâm của vành răng

Độ đảo hướng tâm của vành răng là sự thay đổi lớn nhất khoảng cách từ tâm quay đến đường chia của răng, sau một vòng quay

Hình 1 là sơ đồ đơ đo độ đảo vành răng Người ta dùng đầu đo hình thang 1 góc 400

bằng 2 lần góc ăn khớp của bánh răng, đầu đo này sẽ di động khi có độ đảo tâm của vành răng, sự di động ấy truyền sang đòn 2 và làm cho đầu đo của đồng hồ 3 di dộng

Hình 1

Hình 1 là một loại máy đo thông nhất dùng để đo độ đảo vành răng Bánh răng 4 được cố định bằng 2 mũi tâm của máy Đầu đo 1, đòn 2 và đồng hồ đo 3 là bộ phận xác định độ đảo vành răng Khi đã đặt bánh răng vào mũi tâm của dụng cụ đo, chúng ta sẽ quay tay quay 5 để đưa đầu đo lần lượt nằm trong các rãnh bánh răng Sau một vòng quay của bánh răng, độ đảo vành răng sẽ là hiệu số giữa hai vị trí lớn nhất và nhỏ nhất của chị thị kim đồng hồ 3

2 Đo độ dịch răng

Độ dịch răng ∆h là một chỉ tiêu để đánh giá khe hở mặt bên trong chuyển động của hai bánh răng ăn khớp nhau Vì thế cần phải đo độ dịch răng của bánh răng

Nguyên lý đo là dựa vào tính chất ăn khớp giữa bánh răng và thanh răng Hình 2-a là

sơ đồ đo độ dịch răng Hai hàm đo 1 và 2 tiếp xúc với cạnh bánh răng ở vị trí danh nghĩa,

2 hàm đo 1 và 2 tạo thành một góc bằng hai lần góc ăn khớp của bánh răng Như vậy, lúc

có độ dịch răng vào phía trong thân bánh răng thì đầu đo của đồng hồ 3 sẽ thụt xuống một lượng bằng độ dịch răng

Hình 2

Hình dạng của dụng cụ đo độ dịch răng như hình 2-b Hai đầu đo 1 và 2 có thể cố định bằng các vít 4 và 5 rồi vặn vít 6 là ren ốc ngược chiều nhau Dụng cụ này đo theo phương pháp so sánh, cho nên trước khi đo cần phải điều chỉnh dụng cụ đo về vị trí danh nghĩa Lúc điều chỉnh người ta dùng một cữ hình trụ đặt trên khối chữ V (hình 2-c) Sau

đó cho hàm đo tiếp xúc với cữ hình trụ và cho kim đồng hồ chỉ vào vạch số 0 của vòng khắc độ Đường kính của cữ hình trụ khi góc ăn khớp bánh răng thẳng bằng 200 sẽ là

Trong đó: m là môđun tính theo mm

a)

3 Đo chiều dày răng của bánh răng

Chiều dày răng bánh răng cũng là một chỉ tiêu đánh giá khe hở mặt bên của hai bánh răng ăn khớp nhau Chiều dày răng thường được đo theo độ dày cung cố định , tức là khoảng cách giữa 2 tiếp điểm của bánh răng với cạnh răng của thanh răng (hình 3-a) Kích thước danh nghĩa của tính theo công thức sau:

Trong đó: là góc ăn khớp của bánh răng

là hệ số dịch răng

là môđun của bánh răng đo theo phương thẳng góc với trục quay

Chiều cao từ đỉnh răng tới dây cung cố định được xác định bằng công thức:

Trong đó: là chiều cao của đầu răng bánh răng bằng R1- Rc (R1 là bán kính vòng đỉnh răng và Rc là bán kính vòng chia răng)

Hình 3

Dụng cụ đo chiều dày bánh răng là một loại thước cặp đo răng (hình 3) Nó có 2 thước đặt thẳng góc với nhau; 1 và 2 là thước chạy của thước thẳng đứng và nằm ngang Gắn liền với thước chạy 1 của thước đứng có một thanh tỳ 3 đầu của thanh tỳ này vào đỉnh của răng bánh răng

Khi đo , vị trí của đầu thanh tỳ 3 phải cách mút của các hàm đo của thước ngang một khoảng đúng bằng khoảng cách từ đỉnh răng đến dây cung cố định Khoảng cách này ( ) đã xác định ở trên Như vậy, trước lúc đó phải đặt vị trí của đầu thanh tỳ 3 đúng vị trí cần thiết bằng cách dùng thước đứng ngang và thước đứng và thước chạy 1, còn thước ngang và thước chạy 2 thì làm nhiệm vụ đo độ dài của dây cung cố định

Thường có loại thước có thể đọc tới 0,02mm, tức là ứng với 50 khoảng chia trên thước chạy thì có 49 khoảng chia trên thước chính và mỗi khoảng chia của thước chính có giá trị là 1mm Vị trí của thước cặp đo răng và răng của bánh răng lúc đó như hình 4 (thước của nước Cộng hòa dân chủ Đức)

Hình 4

4 Đo chiều dài pháp tuyến chung

Độ dao động chiều dài pháp tuyến chung là hiệu số giữa chiều dài pháp tuyến chung lớn nhất và bé nhất đo trên các phần khác nhau của vành răng (hình 5)

Theo định nghĩa của chiều dài pháp tuyến chung thì trị số của nó sẽ bằng cung AB ở trên vòng tròn cơ sở C, tức là (hình 5)

Hình 5

Nếu gọi n là số răng trong chiều dài pháp tuyến chung L, thì chúng ta sõ có công thức tính chiều dài pháp tuyến chung như sau:

Trong đó: m là môđun của bánh răng

là góc ăn khớp

Z là tổng số răng của bánh răng

gọi là in-va của góc

là hệ số dịch răng

n là số răng trong chiều dài pháp tuyến chung tính theo công thức gần đúng sau:

Như vậy, trị số L tính theo các công thức trên là trị số danh nghĩa, còn khi đo chiều dài pháp tuyến chung của bánh răng chế tạo thì có thể khác đi Hiệu số giữa chiều dài

pháp tuyến chung đo được trên bánh răng chế tạo và chiều dài danh nghĩa tính theo các công thức trên, gọi là sai số của chiều dài pháp tuyến chung

Dụng cụ đo chiều dài pháp tuyến chung gồm có 2 loại: loại đo tuyệt đối và so sánh Loại đo tuyệt đối hay dùng nhất là thước Panme đo chiều dài pháp tuyến chung (hình 6) Hình dạng của nó giống như Panme thường chỉ khác là nó có 2 đầu đo hình giống như cái đĩa để có thể đưa mặt đo tiếp xúc với các mặt răng bánh răng

Hình 6

Dụng cụ đo theo phương pháp so sánh như hình 7 Nó gồm có 2 đầu đo giống như 2 hàm của thước cặp Một trong 2 đầu ấy cố định trên thân của dụng cụ, còn đầu kia di động theo sự thay đổi của chiều dài pháp tuyến chung, sự di động ấy truyền qua đòn bẩy và làm dao động kim đồng hồ

Hình 7

Như vậy, trước khi đo phải điều chỉnh dụng cụ theo kích thước danh nghĩa của chiều dài pháp tuyến chung Muốn như vậy phải tính trị số danh nghĩa của chiều dài pháp tuyến

theo các công thức đã nói trên Khi có trị số danh nghĩa rồi, chúng ta chọn các mẫu đo chiều dài và ghép lại sao cho tổng kích thước của các mẫu ghép đúng bằng trị số danh nghĩa của chiều dài pháp tuyến chung Đưa các mẫu vào kẹp các hàm đo lại rồi điều chỉnh cho kim chỉ vào số 0 của vòng chia độ trên mặt đồng hồ, sau đó tiến hành đo Lúc đó, kim đồng hồ sẽ cho biết sai lệch giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa chiều dài pháp tuyến chung

5 Đo bước trên vòng cơ sở của bánh răng

Bước trên vòng cơ sở của bánh răng thường gọi là bước cơ bản và ký hiệu là

Sơ đồ đo bước cơ bản như hình 8-a Nguyên tắc của nó như sau: hai hàm đo 2 và

3 tiếp tuyến với mặt răng bánh răng cho nên khoảng cách giữa chúng là trị số của bước cơ bản Trong hai hàm đo, thì hàm đo 2 là hàm đo cố định, còn hàm đo 3 là hàm đo di động, nó có thể dịch chuyển sang phải hoặc sang trái Một đầu của nó tỳ vào một đầu của đòn bẩy 5 quay quanh trục 4 và truyền sự di động ấy lên đồng hồ đo 6 Ngoài ra còn có chân tỳ 1, nó tỳ vào mặt răng của bánh răng để giữa thăng bằng cho dụng cụ đo Chân tỳ 1

có thể quay quanh trục 7 để thích hợp với từng loại bánh răng có môđun khác nhau

Hình dạng và vị trí của dụng cụ đo này đối với bánh răng lúc đo chiều dài bước cơ bản như hình 8-b Đó là một dụng cụ đo theo phương pháp so sánh, nghĩa là trước khi đo phải dùng mẫu đo để điều chỉnh dụng cụ đo về kích thước danh nghĩa, tức là phải dùng các mẫu đo chiều dài ghép lại sao cho tổng kích thước các mẫu đúng bằng kích thước danh nghĩa của bước cơ bản, rồi dùng các mẫu ấy điều chỉnh dụng cụ

Kích thước danh nghĩa của bước cơ bản là:

Trong đó: là môđun pháp tuyến tính theo mm

là góc ăn khớp

Trường hợp thì:

Hình 8

6 Kiểm tra dạng thân khai của răng

Dạng thân khai của răng nếu có sai số sẽ ảnh hưởng đến tính làm việc ổn định của truyền động bánh răng, nó gây nên rung động và tiếng ồn khi làm việc Vì thế sai số về dạng thâm khai của bánh răng là một chỉ tiêu dùng để đánh giá độ chính xác của bánh răng về mặt làm việc ổn định

Nguyên tắc kiểm tra dạng thân khai dựa trên nguyên lý hình thành dạng thân khai, chúng ta đều biết rằng, nếu có một thanh lăn không trượt trên vòng tròn, thì một điểm có định của nó sẽ vạch ra một đường thân khai Hình 9-a là sự hình thành đường thân khai, đĩa tròn 1 quay xung quanh tâm của nó, thanh 2 tỳ vào vành của đĩa, lúc thanh 2 di động (đảm bảo không trượt) thì một điểm A cố định trên thanh 2 sẽ vạch ra đường thân khai Ngược lại, lúc lăn thanh 2 trên đĩa 1, nếu đường cong có dạng đúng thân khai thì giao điểm của nó với mép tỳ của thành 2 sẽ là một điểm cố định trên thanh 2

Dựa vào kết luận này, người ta chế tạo dụng cụ kiểm tra dạng thân khai của bánh răng Sơ đồ nguyên tắc của nó như hình 9-b, trên trục cố định có lắp đĩa 1, đường kính của đĩa này bằng đường kính vòng tròn cơ sở của bánh răng Trên đĩa lắp bánh răng cần kiểm tra 3, thanh 2 tỳ vào đĩa, trên thanh 2 có một đầu đo luôn luôn tỳ vào mặt răng của bánh răng 3 và thông qua đòn bẩy A để truyền động đến kim đồng hồ 5 Người ta dùng vít

để dịch chuyển thanh 2, lúc này nhờ có ma sát giữa mặt tỳ của thanh 2 và 1 nên bánh răng

3 cũng quay theo Nếu dạng thân khai của bánh răng đúng thì kim đồng hồ đứng yên, ngược lại dạng thân khai sai thì kim đồng hồ sẽ dịch chuyển Hình dạng chung của dụng

cụ kiểm tra dạng thân khai của răng bánh răng như hình 10

Hình 10 Hình 9

Dụng cụ này có một khuyết điểm chủ yếu là đối với các bánh răng có đường kính vòng tròn cơ sở khác nhau, thì phải chế tạo đĩa 1 có đường kính thích hợp Cho nên nó chỉ thích ứng cho sản xuất hàng loạt lớn

7 Kiểm tra tổng hợp về sai số động học của bánh răng

Sai số động học là một chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá bánh răng về mặt sai số động học, nó giống điều kiện làm việc thực tế của bánh răng khi truyền động giữa một cặp bánh răng Kiểm tra tổng hợp về sai số động học là phát hiện sai lệch giữa góc quay thực và góc quay danh nghĩa trong một vòng quay Điều kiện khi kiểm tra sai số động học phải là: chỉ ăn khớp một mặt răng, nghĩa là có khe hở bên giống như khi làm việc Ngoài ra khoảng cách răng giữa bánh răng cần phải kiểm tra và bánh răng chính xác dùng để kiểm tra phải là khoảng cách danh nghĩa để cho sự ăn khớp của chúng đúng là các vòng tròn chia răng Sơ đồ kiểm tra tổng hợp như hình 11

Hình 11

Bánh răng cần phải kiểm tra 1 ăn khớp với bánh răng dùng để đo 2 Các đĩa 3 có đường kính vòng tròn chia răng của cặp bánh răng ăn khớp ấy Nhờ đó nó đảm bảo khoảng cách tâm giữa hai bánh răng có kích thước danh nghĩa Bánh răng 2 gắn chặt lên trục II và liên hệ với đĩa tự ghi 5, còn đĩa 3 lồng không trên trục II và liên hệ với bộ phận

tự ghi 4, bộ phận này lồng không trên trục III Nhờ có bộ phận tự ghi, chúng ta sẽ thu được biểu đồ về sự sai lệch giữa góc quay thực và góc quay danh nghĩa của bánh răng cần

đo Phân tích sơ đồ này và chú ý đến các thay đổi về góc quay lắp lại nhiều lần trong một

vòng quay, chúng ta sẽ được sai số chu kì để đánh giá tổng hợp độ chính xác về tính làm việc ổn định của bánh răng

Dụng cụ kiểm tra tổng hợp dựa theo nguyên tắc trên ít dùng vì nó có một số thiếu sót Thiếu sót chủ yếu là đối với các bánh răng có kích thước khác nhau, mà các đĩa này lại đòi hỏi độ chính xác về hình dạng và kích thước rất cao Ngoài ra có thể có sự xâm nhập ở các đĩa gây ra các sai số

Vì thế hay dùng nhất là dụng cụ kiểm tra tổng hợp như hình 12 Bánh răng cần kiểm tra 1 gắn trên trục II nó ăn khớp với bánh răng trung gian 3 Bánh răng dùng để đo 2 (chính xác) lồng không trên trục II Khoảng cách giữa 2 trục I và II là 1 khoảng cách tâm danh nghĩa của hai bánh răng

Như vậy, nếu bánh răng 1 chính xác thì góc quay của nó sẽ bằng quay của bánh răng

số 2 Tính sai số về góc quay giữa 2 bánh răng đó ta sẽ biết được sai số động học của bánh răng Người ta lắp cho dụng cụ này một cơ cấu tự ghi để ghi lại sai só về góc quay trên một tờ giấy Hình dạng của dụng cụ kiểm tra này như hình 13 Trong hình này, A là

bộ phận tự ghi các kết quả kiểm tra về sai số động học

Khi có sơ đồ cơ cấu tự ghi được, chúng ta có thể phân tích nó để biết sai số chu kì Lúc ấy, chúng ta chú ý đến sai số về góc quay lắp lại nhiều lần trong một vòng quay của bánh răng

Dụng cụ này phải có các bánh răng đo thích ứng với kích thước và môđun khác nhau phải có bánh răng cần kiểm tra Ngoài ra, ứng với từng bánh răng có môđun khác nhau phải có bánh răng trung gian khác nhau Chính vì vậy mà nó chỉ dùng thích hợp với điều kiện sản suất hàng loạt lớn

Hình 12 Hình 13