SU1133049A1 - Способ контрол цилиндрических зубчатых колес с пр мыми зубь ми - Google Patents

Abstract

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС С ПРЯМЫМИ ЗУБЬЯМИ, включаюший получение информации в виде диаграммы комплексной кинематической погрешности при однопрофильном зацеплении контролируемого зубчатого колеса с эталонным, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол  и расширени  его технологических возможностей за счет вы влени  из комплексной погрешности отдельных ее составл юших , одновременно с записью диаграммы комплексной кинематической погрешности контролируют отклонени  шага зацеплени  при помоши пропускани  через контакт зубьев посто нного электрического тока и аписывают изменени  последнего в пределах одного оборота контролируемого зубчатого колеса. К С1 п offuf.гАп 0 со со о 4 Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес.

Известен способ контрол  кинематической погрешности зубчатого колеса при однопрофильном зацеплении его с эталонным колесом 1.

Информаци , получаема  при однопрофильном контроле с помощью записываюш ,их устройств, представл етс  в виде диаграммы кинематической погрешности. Данна  диаграмма часто имеет весьма сложный вид и не дает возможности выделить из комплексной погрешности отдельные ее составл ющие . Несмотр  на то, что по диаграмме кинематической погрешности может быть определена величина, характеризующа  точность колеса также и по нормам плавности, однако эта величина (цикли.ческа  погрещность зубчатого колеса )  вл етс  также комплексным показателем. Во многих же случа х производства (например , отладка техпроцесса) и лабораторных научных исследований необходимо знать не только степень неточности изготовлени  колеса в целом, выражающую совокупное вли ние отдельных технологических факторов , но и количественный вклад каждого из факторов в общую (комплексную)- погрешность . Без такой информации невозможно управл ть точностью.

Однако известный способ определени  погрешностей изготовлени  зубчатого колеса при однопрофильном зацеплении его с эталонным колесом не позвол ет вы вить отдельные элементы погрешности Fj. .и, следовательно , требует дополнительной контрольной операции, другого оборудовани , что в конечном счете ведет к увеличению технологических затрат.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  и расширение его технологических возможностей за счет выделени  из комплексной погрешности отдельных ее составл ющих .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу контрол  цилиндрических зубчатых колес с пр мыми зубь ми, включающему получение информации в виде диаграммы комплексной кинематической погрешности при однопрофильном зацеплении контролируемого зубчатого колеса с эталонным , одновременно с записью диаграммы комплексной кинематической погрещности контролируют отклонени  щага зацеплени  при помощи пропускани  через контакт зубьев посто нного электрического тока и записывают изменени  последнего в пределах одного оборота контролируемого зубчатого колеса.

На фиг. 1 изображено зубчатое зацепление в момент однопарного зацеплени  со схемой подключени  зубчатой пары к электрической цепи, фрагмент; на фиг. 2 - эквивалентна  электрическа  схема, моделирующа  процесс зацеплени  зубчать1х колес в момент однопарного зацеплени ; на фиг. 3зубчатое зацепление в .момент двухпарного

зацеплени  со схемой подключени  зубчатой пары к электрической цепи, фрагмент; на фиг. 4 - эквивалентна  электрическа  схема, моделирующа  процесс зацеплени  зубчатых колес в момент двухпарного зацеплени ; на фиг. 5 - диаграмма изменений электрического тока дл  случаев идеального (эталонного ) з-ацеплени  двух зубчатых колес; на фиг. 6 - диаграмма изменений электрического тока дл  случа  реального (контролируемого ) зацеплени  двух колес.

Принципиальна  возможность контрол  зубчатых колес с помощью электрического тока вытекает из того факта, что вс ка  зубчата  передача (в том числе и передача, состо ща  из эталонного и контролируемого колес), имеет коэффициент торцовогопере° крыти  frf..l.. (имеютс  в виду передачи, состо щие из пр мозубых цилиндрических колес). Это условие означает, что в процессе обкаточного движени  в зацеплении наход тс  то одна, то две пары сопр женных

5 зубьев. Дл  зубчатой передачи, включенной в электрическую цепь, данное условие означает изменение числа провод щих участков, т. -е. проводимости электрической цепи и, в конечном итоге, изменение величины тока. Участки АВ и СД активного профил  зу бьев контролируе.мого колеса  вл ютс  участками двухпарного зацеплени  его с измерительны .м (эталонным) 2 колесом. Остальна  часть профил  (участок ВС), соответствует зацеплению лишь одной пары зубьев . С помощью скольз щих контактов 3 и 4 осуществл етс  подсоединение контролируемого 1 и из.мерительного (эталонного) 2 колес к источнику 5 тока. Ключом К производитс  замыкание электрической цепи. Контроль и запись изменений электрического тока в цепи осуществл етс  при помощи электронного усилительного блока 6. Пунктирными лини ми схематично показаны линии тока, по которым замыкаетс  электрический контур. В зоне двухпарного зацеплени  ток разветвл етс  на два потока, образу  параллельное соединение проводников.

Эквивалентные электрические схемы позвол ют легко проанализировать вли ние момента зацеплени  колес на величину тока Зобзд...Действительно, из фиг. 1 и 3 видно , что при переходе от однопарного зацеплени  к двухпарному в электрической цепи ничего не мен етс  за иск/тючением количества пар зубьев, провод щих ток. Если считать, что электрическое сопротивление

55 пары контактирующих зубьев не зависит от положени  точки их контакта на боковы.х профил х (практически, так это и есть) то, обозначив это сопротивление через г. а электрические сопротивлени  остальных деталей , включенных в цепь (соединительных проводов, контактов, массы зубчатых колес и т.д.) через R (поскольку это соединение последовательное), мы приходим к схемам фиг. 2 и 4. Из законов электротехники известно, что электрическое сопротивление участка цепи с параллельным соединением проводников меньше сопротивлени  любого из этих проводников. Ясно, что ток СЗовщ) в цепи фиг. 4 будет больше, чем ток (обад) в цепи фиг. 2. Численные же значени  этих токов определ ютс  по следуюш,им формулам дл  зоны однопарного зацеплени  -vit) и D D I Jo6. К,б„К+г; Jo6w  дл  зоны двухпарного зацеплени  Зоба -R -вд--; R оеч R + R; R г - -И Jnfiui- Диаграммы, получаемые при контроле по предлагаемому способу, стро тс  в плоской системе координат, где по оси ординат фиксируетс  значение электрического тока, а по оси абсцисс - угол поворота контролируемого колеса. Координатна  плоскость имеет вертикальную сетку с шагом, соответствующим угловому шагу измер емого колеса т.е. величине P отложенной в соответствующем масщтабе, Естественно, сетка имеет Z щагов, что соответствует полному обороту колеса. Поскольку в течение поворота колеса на один угловой шаг происходит полный цикл пересопр жени  зубьев (из одно- в двухпарное зацепление), то внутри каждого столбца в идеальном (фиг. 5) случае должны располагатьс  два горизонтальных участка в соответствии с двум  значени ми электрического тока. При контроле реального колеса теоретическое соотношение длин горизонтальных участков (оно должно равн тьс  коэффициенту торцового перекрыти  передачи ) не соблюдаетс  из-за имеющихс  погрешностей изготовлени . Кроме того, поскольку обкатка колес осуществл етс  лишь при легком притормаживании измер емого колеса, т.е. практически без нагрузки, то зубь  колес не испытывают никаких деформаций. Подобна  зубчата  передача не может иметь 1. Здесь соблюдаетс  условие ёа. Поэтому участки двухпарного зацеплени  вырождаютс  в точку и на диаграмме (фиг. 6) фиксируютс  в виде всплесков (пиков) электрического тока лишь моменты пересопр жени  зубьев, т.е. переход от зацеплени  одной пары зубьев к зацепленик следующей пары. Получаема  диаграмма дает возможность обнаружить и замерить погрешность шага зацеплени  (fpbr). Действительно, из сравнени  идеальной (фиг. 5) и реальной ( фиг. 6) диаграмм вытекает, что вс кое изменение значени  шага зацеплени  Р«. (фиг. 3) ведет к смещению пиков тока (фиг. 6) вдоль оси абсцисс относительно их нормального (идеального) положени  на левой границе участков двухпарного зацеплени . Величина этих отклонений (обозначены ,Дзл...,4п-г,фиг. 6) с учетом масштаба записи и определ ет погрешность шага зацеплени . Полага , что точное колесо не имеет погрешности основного шага, можно отнести погрешность шага зацеплени  целиком за счет погрешности основного шага контролируемого колеса. Контроль зубчатых колес осуществл етс  следующим образом. Контролируемое зубчатое колесо устанавливаетс  на рабочей позиции прибора дл  комплексного однопрофильного контрол  (например, БВ-936) и вводитс  в зацепление с точным колесом. К торцам обоих колес подвод тс  скольз щие электрические контакты 3 и 4 (фиг. I и 3), соедин емые медными проводами с источником посто нного тока. Последовательно в цепь включаетс  пишущее устройство (не обозначен), привод лентопрот жного . механизма которого имеет, кинематическую св зь с контролируемым колесом. При необходимости дл  усилени  колебаний тока (всплесков) к пищущему устройству может подключатьс  соответствующий усилительный прибор (не обозначен ). Лента пишущего устройства должна иметь или предварительную разметку (при использовании потенциометров) в виде вертикальных линий, означающих поворот колеса на один угловой шаг, или же (при использовании многоканальных осциллографов с записью на светочувствительную бумагу , например УФ-8) эта разметка должна осуществл тьс  в процессе контрол  одновременно с записью рабочей диаграммы (последний вариант предпочтительнее). Перед началом работы эталонное колесо с помощью углового лимба устанавливаетс  в положение, соответствующее началу теоретического двухпарного зацеплени . Это необходимо дл  того, чтобы отсчет угловых шагов начиналс  с моментов пересопр жени  зубьев. В этом случае начало диаграммы совпадает с первой линией вертикальной разметки и с моментом первого пересопр жени . Тогда все следующие линии разметки определ ют теоретические положени  моментов начала пересопр жений,  вл  сь началом отсчета погрешности шага дл  каждой следующей пары зубьев. Включение привода прибора дл  записи кинематической погрешности и электрической цепи дл  записи отклонени  шага зацеплени  осушествл етс  одновременно. , По полученной диаграмме погрешности шага зацеплени  (фрагмент ее представлен

на фиг. 6) с помощью оптического устройства определ етс  величина отрезковui., т.е. рассто ни  пиков записи от соответствующих вертикальных линий) первого пика - от первой линии, второго - от второй и т.д.). При этом учитываетс  знак отклонени . При расположении пика слева от соответствующей вертикальной линии (что соответствует увеличенному значению шага зацеплени  по сравнению с номиналом) величине отрезка присваиваетс  знак плюс (-t-A.i.), при расположении справа - знак минус (Ai.).. Величина местного отклонени  щага зацеплени  (fpin).. определ етс  по очевидной формуле: fpbp Ai/K, где К - масщтаб увеличени  записи шага зацеплени .

К А/р, где А - величина отрезка диаграммы , заключенна  между двум  вертикальными разметками.

Точность колеса по погрешности шага зацеплени  прин то оценивать средним значением отклонений шага в пределах всего колеса.

Следовательно, окончательно, погрешность шага зацеплени  колеса определитьс  по формуле

fpbp .i./KZ, где Z - число зубьев контролируемого колеса.

При использовании предлагаемого способа контрол  по сравнению с известным способом повышаетс  экономичность контрол  за счет совмещени  во времени операций комплексной (Fir.)., и элементной (fpw.).. проверки издели ; повышаетс  точность определени  погрешности шага зацеплени , так как при контроле этого элемента с помощью накладных шагомеров результат измерений в значительной мере зависит от квалификации контролера, т.е. от фактора субъективного . Предлагаемый способ лишен этого недостатка .

В св зи с указанным преимуществом повышаетс  в целом точность (достоверность) результатов, получаемых при совместном анализе диаграмм кинематической погрешности и погрешности шага зацеплени  на предмет вы влени  других составл ющих комплексного показател  точности; повыщаетс  информативность способа, так как по вл етс  возможность не только определить численные значени  погрещностей FI и РуЪе, но и определить их количественную взаимосв зь при сопоставлении диаграмм.

/

,(2) offuf.

гтхгп

10

1

I

I:

12H offu

LZriJ

Фиг. 4

Фиг.6

Claims (1)

1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС С ПРЯМЫМИ ЗУБЬЯМИ, включающий получение информации в виде диаграммы комплексной кинематической погрешности при однопрофильном зацеплении контролируемого зубчатого колеса с эталонным, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения его технологических возможностей за счет выявления из комплексной погрешности отдельных ее составляющих, одновременно с записью диаграммы комплексной кинематической погрешности контролируют отклонения шага зацепления при помощи пропускания через контакт зубьев постоянного электрического тока исписывают изменения последнего в пределах одного оборота контролируемого зубчатого колеса.

   Фиг.1