ДСТУ 4018-2001 Метрология. Рабочие эталоны для измерения угла наклона линии зуба зубчатых колес. Методика поверки (ГОСТ 8.575-2001, IDT). С Поправкой (ИУС № 7-2001)

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Метрологія
РОБОЧІ ЕТАЛОНИ ДЛЯ ВИМІРЮВАНЬ КУТА НАХИЛУ ЛІНІЇ ЗУБА ЗУБЧАСТИХ КОЛІС
Методика повірки

ДСТУ 4018-2001

1 РОЗРОБЛЕНО Харківським державним науково-дослідним інститутом метрології (ХДНДІМ) Держстандарту України, Всеросійським науково-дослідним інститутом метрологічної служби (ВНИИМС) Держстандарту Росії

ВНЕСЕНО Харківським державним науково-дослідним інститутом метрології (ХДНДІМ) Держстандарту України

2 ЗАТВЕРДЖЕНО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ наказом Держстандарту України від 30 березня 2001 р., № 145

3 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4 РОЗРОБНИКИ: Г. Гафанович, канд. тех. наук, Т. Гацкалова, В. Лисенко, канд. фіз.-мат. наук

© Держстандарт України, 2001

Цей стандарт не може бути повністю чи частково відтворений,
тиражований і розповсюджений як офіційне видання без дозволу Держстандарту України

ЗМІСТ

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Операції повірки

4 Засоби повірки

5 Вимоги до кваліфікації повірників

6 Вимоги безпеки

7 Умови виконання повірки

8 Підготування до повірки

9 Виконання повірки

9.1 Зовнішній огляд

9.2 Випробування

9.3 Визначення метрологічних параметрів

10 Опрацювання результатів вимірювань

11 Оформлення результатів повірки

Додаток А Робочі еталони кута нахилу лінії зуба. Визначення

Додаток Б Протокол повірки робочого еталона

Додаток В Бібліографія

(ІПС № 7-2001)

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

МЕТРОЛОГІЯ
РОБОЧІ ЕТАЛОНИ ДЛЯ ВИМІРЮВАНЬ КУТА НАХИЛУ ЛІНІЇ ЗУБА ЗУБЧАСТИХ КОЛІС
Методика повірки

МЕТРОЛОГИЯ
РАБОЧИЕ ЭТАЛОНЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ УГЛА НАКЛОНА ЛИНИИ ЗУБА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Методика поверки

METROLOGY
WORKING ETALON FOR MEASURING ANGLE INCLUNATION OF LINE TOOTH OF GEARS
Procedure of verification

Чинний від 2002-01-01

Цей стандарт поширюється на робочі еталони (додаток А) кута нахилу лінії зуба 1-го і 3-го розрядів згідно з ДСТУ 3955 і встановлює методи і засоби їх первинної та періодичної повірок.

Рекомендований міжповірочний інтервал періодичних повірок — один раз на два роки.

У цьому стандарті наведено посилання на такі стандарти:

ДСТУ 3955-2000 (ГОСТ 8.181-2000) Метрологія. Державна повірочна схема для засобів вимірювань параметрів евольвентних поверхонь та кута нахилу лінії зуба

ГОСТ 1012-72 Бензины авиационные. Технические условия

ГОСТ 12.4.026-76 Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные и знаки безопасности

ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски

ГОСТ 5368-81 Приборы для измерения цилиндрических зубчатых колес. Типы и основные параметры. Нормы точности

ГОСТ 9378-93 (ISO 2632-1-85, ISO 2632-2-85) Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия

ГОСТ 14034-74 Отверстия центровые. Размеры

ГОСТ 16530-83 Передачи зубчатые. Общие термины, определения и обозначения

ГОСТ 19300-86 Средства измерения шероховатости поверхности профильным методом. Профилографы — профилометры контактные. Типы и основные параметры

ГОСТ 25706-83 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования

ГОСТ 29298-92 Ткани хлопчатобумажные и смешанные бытовые. Общие технические условия.

Під час повірки повинні бути виконані операції, наведені в таблиці 1.

Таблиця 1 — Операції повірки

4.1 Під час повірки використовують засоби вимірювальної техніки (далі — ЗВТ), наведені в таблиці 2.

4.2 Припускається застосовувати інші ЗВТ розроблені або вже застосовувані та узаконені за встановленим порядком, які відповідають вимогам цього стандарту.

Таблиця 2 — Засоби вимірювальної техніки

Повірку робочих еталонів кута нахилу лінії зуба 1-го розряду виконують вчений зберігай еталона та особи, допущені до роботи з державним еталоном.

Повірку робочих еталонів 3-го розряду на координатно-вимірювальних машинах виконують особи, що мають практичний досвід роботи з електронно-обчислювальною технікою типу IBM (International Business Machines Corporation), а також досвід роботи з програмами типу GON для вимірювання параметрів зубчастих коліс і що мають посвідчення державного повірника.

Повірку робочих еталонів 3-го розряду на зубовимірювальних приладах виконують особи, що мають посвідчення державного повірника.

6.1Використовувані для повірки ЗВТ за необхідності повинні бути очищені бензином у спеціально для цього пристосованому приміщенні.

6.2 У приміщенні, де виконують промивання, необхідно передбачити знаки з безпеки та сигнальні кольори згідно з ГОСТ 12.4.026. У цьому приміщенні заборонено користуватися відкритим вогнем, палити і застосовувати електронагрівальні прилади.

7.1 Температура приміщення, у якому виконують повірку, повинна бути в границях:

(20 ± 0,5) °С — для робочих еталонів 1-го розряду,

(20 ± 2) °С — для робочих еталонів 3-го розряду.

Швидкість зміни температур у приміщенні не повинна перевищувати:

0,2 °С/год — для робочих еталонів 1-го розряду,

0,5 °С/год — для робочих еталонів 3-го розряду.

7.2  Відносна вологість повітря в приміщенні, де виконують повірку, повинна бути в границях: (58 ± 10) % — для робочих еталонів 1-го розряду,

(58 ± 20)% — для робочих еталонів 3-го розряду.

7.3 Атмосферний тиск у приміщенні не повинен перевищувати (101,3 ± 3,0) кПа [(760 ± 20) мм рт. ст.]

8.1 Перед повіркою робочі поверхні робочих еталонів повинні бути очищені від мастила, промиті авіаційним бензином марки Б-70 згідно з ГОСТ 1012 і протерті серветкою згідно з ГОСТ 29298. Центрові отвори оправок потрібно очистити від мастила серветкою.

8.2 Перед повіркою робочі еталони 1-го розряду повинні бути витримані на робочому місці не менше 6 год, 3-го розряду — не менше З год.

9.1 Зовнішній огляд

Під час зовнішнього огляду робочих еталонів повинна бути встановлена відповідність їх таким вимогам.

Робочі поверхні робочих еталонів і центрові отвори оправок не можуть мати подряпин, забоїн, слідів корозії й інших дефектів, що впливають на експлуатаційні параметри робочих еталонів.

На робочих еталонах повинно бути марковання із зазначенням номера, ділильного діаметра (радіуса) або модуля і кількості зубів, а також кута нахилу лінії зуба зубчастого колеса.

Якщо зубчасті колеса використовуються як робочі еталони, то на торці колеса, крім вище зазначеного, повинні бути нанесені цифри 1 і 2 на будь-яких двох суміжних зубах.

Центрові отвори оправок повинні задовольняти вимогам ГОСТ 14034, форма «Т».

9.2 Випробування

У процесі випробування перевіряють надійність закріплення міри на оправці. Фіксувальні гайки повинні бути щільно затягнуті. Міра не повинна провертатися на оправці від зусилля, прикладеного рукою. Щоб усунути вплив ексцентриситетів посадкових місць як міри, так і оправки, знімати міру з оправки або повертати міру на оправці після виконання повірки неприпустимо.

9.3 Визначення метрологічних параметрів

9.3.1 Шорсткість робочих поверхонь робочих еталонів і посадкових поверхонь центрових отворів визначають візуальним порівнянням із зразками шорсткості згідно з ГОСТ 9378, середнє арифметичне відхилення профілю яких Ra не більше 0,32 мкм.

Якщо немає зразків шорсткості, використовують профілографи-профілометри типу 1 згідно з ГОСТ 19300, якими визначають шорсткість робочої поверхні робочих еталонів на всій їхній ширині.

Шорсткість робочих поверхонь і посадкових поверхонь (конусної і дугоподібної) центрових отворів повинна бути не більш 0,32 мкм згідно з ГОСТ 9378.

9.3.2 Щоб визначити відхилення від номінального значення (далі — відхилення) кута нахилу лінії зуба F_βr. робочого еталона 1 -го розряду, його встановлюють у центрі державного еталона і виконують виміри відповідно до правил зберігання і застосування державного спеціального еталона одиниці довжини для параметрів евольвентних поверхонь і кута нахилу лінії зуба із використанням алгоритму «Кут нахилу».

Відхилення кута нахилу лінії зуба F_βr робочого еталона 1-го розряду визначається як різниця модулів максимального і мінімального результатів вимірювань на заданій ширині зуба, віднесена до цієї ширини. Припустиме відхилення кута нахилу лінії зуба F_βr. робочого еталона 1-го розряду повинно бути не більш 10 мкм на ширині зуба до 160 мм.

Під час повірки робочих еталонів 1-го розряду довірча похибка δ_b повинна бути не більш 1,2 мкм на ширині зуба від 10 до 160 мм за довірчої ймовірності Р = 0,99 згідно з ДСТУ 3955.

Отримані результати заносять до протоколу (додаток Б).

9.3.3 Щоб визначити відхилення кута нахилу лінії зуба F_βr робочий еталон 3-го розряду встановлюють у центрах використовуваного для повірки ЗВТ, а подальші операції щодо вимірювання відхилення кута нахилу виконують згідно з інструкцією з експлуатації застосовуваного ЗВТ.

Вимірювання відхилення кожного кута нахилу виконують за номінальних значень ділильного діаметра і кута нахилу на всій його ширині, відступивши від верху і низу від 2 до 3 мм, не менше трьох разів переміщуючи наконечник зверху вниз. Якщо отримані результати вимірювань відхилення того ж самого кута нахилу відрізняються один від одного не більше, як на нормоване значення варіації показів використовуваного ЗВТ, то це потрібно вважати результатом повірки.

За «верх» робочих еталонів беруть поверхню, на якій нанесено марковання відповідно до 9.1 цього стандарту.

Відхилення кута нахилу лінії зуба F_βr. робочого еталона 3-го розряду визначають залежно від реєструвального механізму застосовуваного ЗВТ таким чином.

Якщо результати вимірювань отримані як профілограма (рисунок 1), то відхилення кута нахилу лінії зуба — це порахований під прямим кутом до напрямку подавання паперу з урахуванням масштабу запису і віднесений до зазначеної ширини зуба з урахуванням знака відхилення розмір між лінією АА і паралельною їй лінією А'А', які проводяться у напрямку подавання паперу через зовнішні точки профілограми в межах заданої ширини зуба.

Якщо результати вимірювань отримані на показувальному пристрої, або цифровим рядом, то відхилення кута нахилу лінії зуба визначається як різниця модулів максимального та мінімального результатів вимірювань на заданій ширині зуба, віднесена до цієї ширини з урахуванням знака відхилення.

Знак відхилення кута лінії зуба визначається таким чином.

Відхилення кута лінії зуба вважається позитивним, якщо отриманий результат вимірювань збільшує і негативним, якщо отриманий результат вимірювань зменшує номінальний кут лінії зуба.

На профілограмах (рисунок 1), записаних за умови переміщення наконечника ЗВТ вгору вниз, отримуємо такі результати:

— для лівого нахилу — відхилення профілограми від напрямку подавання паперу вправо дає негативне значення, відхилення вліво — дає позитивне значення;

— для правого нахилу — відхилення профілограми від напрямку подавання паперу вправо дає позитивне значення, відхилення вліво — дає негативне значення.

Для нульового кута лінії зуба (прямозубих зубчастих коліс) варто наводити результати вимірювань, зазначаючи нахил «вправо» або «вліво».

Напрямок нахилу лінії зуба робочих еталонів (правий або лівий) визначається згідно з 1.5.8 ГОСТ 16530.

Припустиме відхилення кута нахилу лінії зуба F_βr робочого еталона 3-го розряду повинно бути не більш 12 мкм на ширині зуба до 160 мм.

Під час повірки робочих еталонів 3-го розряду довірча похибка δ_b повинна бути не більше 2,5 мкм на ширині зуба від 10 до 160 мм за довірчої ймовірності Р = 0,99 згідно з ДСТУ 3955.

Отримані результати заносять до протоколу (додаток Б).

Примітка. Відповідно до вимог національного і міжнародного стандартів [1, 2] відхилення кута нахилу лінії зуба визначають трьома параметрами, що необхідно врахувати під час експлуатації ЗВТ закордонного виробництва.

Перший параметр — повне відхилення кута нахилу лінії зуба (total helix deviation) F_βr. (F_β згідно з ГОСТ 1643). На рисунку 1 повне відхилення кута нахилу лінії зуба — це порахований під прямим кутом до напрямку подавання паперу з урахуванням масштабу запису розмір між лінією АА і паралельною їй лінією А'А', які проводяться в напрямку подавання паперу через зовнішні точки про- філограми в межах заданої ширини зуба, віднесений до зазначеної ширини зуба.

Другий параметр — відхилення форми лінії зуба (helix form deviation) F_βr. На рисунку 1 —це порахований під прямим кутом до напрямку подавання паперу з урахуванням масштабу запису розмір між лініями В"В" і В'В', що обмежують профілограму в межах заданої ширини зуба і є паралельні усереднювальній прямій ВВ.

Третій параметр — відхилення кута лінії зуба ( helix slope deviation) f_Hβ. На рисунку 1 — це порахований під прямим кутом до напрямку подавання паперу з урахуванням масштабу запису розмір між лініями СС і С'С', які паралельні напрямку подавання паперу і перетинають усереднювальну пряму (BB) у точках, визначених заданою шириною зуба, віднесений до зазначеної ширини зуба.

Під час повірки робочих еталонів на ЗВТ, які мають електронно-обчислювальну техніку, результати вимірювань подаються профілограмою та цифровим роздрукуванням значень відхилень кута нахилу.

Результати вимірювань, отримані графічно, варто опрацювати відповідно до рисунка 1. Разом з цим за усереднювальну пряму вважається пряма, отримана будь-яким доступним методом апроксимації (метод найменших квадратів, метод середніх, і т. ін.).

Результати вимірювань, отримані у вигляді цифрового ряду, варто представити графіком і надалі опрацювати його, як зазначено в попередньому абзаці.

На робочі еталони 1-го і 3-го розрядів, які визнано придатними за результатами повірки, органи державної метрологічної служби видають свідоцтва встановленої форми з додатком протоколу повірки (додаток Б).

Рисунок 1 — Профілограма

Як робочі еталони 1-го і 3-го розрядів може бути використано:

— міри кута нахилу лінії зуба, що являють собою засіб вимірювальної техніки, що складається власне з міри, виробленої спільно (сполучено жорстко) із центровою оправкою, що є базуючим елементом, Робочі поверхні міри кута нахилу лінії зуба виконано аналогічно профілю зуба кобо- зубого зубчастого колеса на деякій його ширині з заданим кутом нахилу (як правило, 0°, 15° і 30° лівого і правого нахилу лінії зуба на одній мірі) за заданого ділильного діаметра;

— зубчасті косозубі колеса, закріплені на центровій оправці, і виконані згідно з вимогами до похибки напрямку лінії зуба не нижче ступеня точності 4 згідно з ГОСТ 1643 для робочих еталонів 1-го розряду і не нижче ступеня точності 5 для робочих еталонів 3-го розряду.

Додаток до свідоцтва №

Результати повірки робочого еталона №

Визначення: F_βr (F_β) — відхилення кута нахилу лінії зуба.

f_fβ — відхилення форми лінії зуба.

f_Hβ — відхилення кута лінії зуба без урахування відхилення форми.

Примітка. f_fβ і f_Hβ зазначаються у разі повірки робочих еталонів на ЗВТ закордонного виробництва.

1 DIN 3960-87 Колеса циліндричні зубчасті та пари циліндричних зубчастих коліс з евольвент- ним зчепленням. Терміни, визначення та розрахункові параметри.

2 ISO 1328-1-95 Колеса зубчасті циліндричні. Система точності за ISO — Частина 1: Визначення та допустимі значення відхилень, які стосуються відповідних бокових поверхонь зубців.

УДК 531.717.35:389.1 + 621.833.1:006.354             17.040.30             Т86.1

Ключові слова: кут нахилу лінії зуба, зубчасте колесо, методика повірки, похибка, робочі еталони, засоби вимірювальної техніки.