Погрешность профиля зуба зубчатого колеса — это расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными торцевыми профилями, между которыми размещается действительный (измеренный) торцовый активный профиль зуба.
Рис. 1 Погрешность профиля зуба
Погрешность профиля зуба – это сложение кинематической погрешности станка и отклонение в профиле инструмента. Отклонения могут быть циклическими или нарастающими, нарастающие отклонения вызваны отклонением диаметра основной окружностью от теоретически заданного
Типичным прибором для контроля отклонения профиля эвольвенты является эвольвентомер. Его принцип действия прост, и сложен одновременно. Прост тем, что полностью соответствует принципу получения эвольвенты – качение прямой по основной окружности
Ножка индикатора через коромысло касается эвольвентного профиля зуба, вся система с индикатором совершает линейное перемещение, измеряемое колесо находится на оправке в свободном вращении, и при этом оно закреплено на диске, который также свободно вращается, диск, относительно системы с индикатором, совершает качение без скольжения за счет приведения его планкой во вращение. Диаметр диска равен теоретическому диаметру основной окружности измеряемого колеса. При этом кончик коромысла, касающийся зуба, относительно колеса будет описывать эвольвенту, т. к. находится на прямой по которой катится основная окружность.
Этот способ контроля можно реализовать на горизонтально-фрезерном станке с ЧПУ с поворотным столом, вместо коромысла установить индикатор ИРБ (рычажный) на стойке, закрепленной на шпинделе. Измерительный кончик также расположить касательно радиусу основной окружности, "привязав" от той-же оправки для детали, деталь выставить и закрепить в центре стола на оправке. Подвести ножку индикатора к профилю зуба. Кинематика перемещения при контроле отклонения профиля зуба будет выглядеть следующим образом:
dX=Ro*dB*Pi/180 – шаг перемещения по X
где:
dB – шаг угла поворота стола с колесом
Ro – радиус основной окружности
Pi – число Пи
Таким образом можно в пошаговом режиме проверить отклонение профиля зуба.
Нарастающие отклонения покажут нам отклонение основной окружности данной эвольвенты, таким образом можно подобрать такой Ro – где отклонение профиля будет минимальным, из найденного Ro и соотношения do=m*z*cos a; где a(альфа) – угол профиля зуба, при известном альфа можно сделать вывод о модуле колеса или наоборот. Нужно помнить, что для косозубых колес эвольвента в торцовом сечении, диаметр основной окружности тоже в торцовом сечении, при этом торцовый модуль будет: mt=m/cos (b), b – угол наклона зуба.
С основами зубчатого зацепления можно ознакомиться в статье: Цилиндрические зубчатые колеса