Способ определения пятна контакта в зубчатых передачах

Способ определения пятна контакта в зубчатых передачах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЯТНА КОНТАКТА В ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧАХ, заключающийся в том, что очищают и обезжиривают зубья сопрягаемых колес передачи, наносят на рабочие поверхности зубьев одного из колес вещество-информатор , обкатьшают колеса при торможении и определяют пятно контакта на поверхностях зубьев второго колеса, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности , перед обкаткой колес валы передачи нагружают дозированными силами в направлении их действия в работающей передаче.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

È9) (И) А

З(51) 8 01 В 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3595838/25-28 (22) 19.05.83 (46) 30.09.84. Бюл. У 36 (72) В.А.Гришко и Э.А.Брауч (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический инсгитут (53) 531.717.2:621.833(088.8) (56) 1. Марков А.Л. Измерение зубчатьм колес. Л., "Машиностроение", 1977, с. 185.

2. Авторское свидетельство СССР

9 868463, кл. g 01 В 5/20, 1981 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЯТНА

КОНТАКТА В ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧАХ, заключающийся в том, что очищают и обезжиривают зубья сопрягаемых колес передачи, наносят на рабочие поверхности зубьев одного из колес вещество-информатор, обкатывают колеса при торможении и определяют пятно контакта на поверхностях зубьев второго колеса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, перед обкаткой колес валы передачи нагружают дозированными силами . в направлении их действия в работающей передаче.

1116294

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам контроля зубчатых передач.

Известный способ определения пятна контакта, заключающийся в том, 5 что обезжиривают зубья сопрягаемых колес, наносят на зубья краску, обкатывают колеса и определяют пятно контакта по следам прилегания профилей 1 . 10

Недостатком этого способа является возможность искажения истинных размеров действительного суммарного пятна контакта, обусловленного неравномерностью по толщине нанесенного 15 слоя краски и тем, что краска иногда плохо переносится на зубья другого парного колеса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спо- 20 соб определения пятна контакта в зубчатых передачах, заключаюшийся в том, что очищают и обезжиривают зубья сопрягаемых колес передачи, наносят на рабочие поверхности зубьев25 одного из колес вещество †информат, обкатывают колеса при торможении и определяют пятно контакта на поверхностях зубьев второго колеса C?j

Недостатком известного способа является возможность получения неправильного результата, т.е. определения размеров суммарного пятна контакта, не имеющего места в эксплуатации, в связи с тем, что способ не

35 учитывает реальнои картины выборки зазоров (т.е. устранения зазоров в определенном направлении) и их перераспределения в подшипниках валов передачи после ее пуска.

Цель изобретения — повышение точности .

Цель достигается тем, что согласно способу определения пятна контакта в зубчатых передачах, заключающе- 45 муся в том, что очищают и обезжиривают зубья сопрягаемых колес передачи, наносят на рабочие поверхности зубьев одного из колес вещество-информатор, обкатывают колеса при тор- 50 можении и определяют пятно контакта на поверхностях зубьев второго колеса, перед обкаткой колес валы передачи нагружают дозированными силами в направлении их действия в работаю- 55 щей передаче.

На фиг. 1 изображена схема устройства для реачизапии способа, на з фиг. 2 — расположение элемейтов передачи беэ приложения дозированных сил, на фиг. 3 — разрез А-А на фиг.2 на фиг. 4 — расположение элементов передачи с приложением дозированных сил, на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг.4; на фиг. 6 — пятно контакта, полученное без приложения дозированных сил на фиг, 7 - то же,полученное после приложения дозированных сил.

Устройство для реализации спосо.ба определения пятна контакта в зубчатых передачах (фиг. 1) включает в себя жесткую разборную раму 1, закрепляемую на торцах вала шестерни 2 посредством центров 3 и 4 и винтового зажима 5, консольно установленных на раме 1. Рама 1 через динамометр

6 связана с коротким плечом рычага

7. Зубчатое колесо 8 находится в зацеплении с шестерней 2. Вал шестерни 2 располагается в подшипниках 9 и 10.

На фиг. 1 буквами обозначены:

PI, — усилие, прикладываемое к длинному плечу рычага 7; P — усилие, передаваемое коротким плечом рычага

7 на раму 1.

На фиг. 2-5 буквами обозначены:

Р— горизонтальная составляющая нагрузки холостого хода на валы зубчатых колес, P — вертикальная составляющая нагрузки холостого хода на валы зубчатых колес, P — сила тяжести шестерни 2; P — усилие прижатия вала шестерни 2 к нижним вкладышам подшипников 9 и 10,* Ь - зазор

1 в подшипнике 9, 6 — зазор в подшипнике 10, d — угол перекоса вала шестерни 2, Ро — вертикальная нагрузка на валы колеса 8 и шестерни 2;

P — усилие прижатия вала шестерни 2

2 к верхним вкладышам подшипников 9 и

10, б — угол перекоса вала шестерни

2 после приложения дозированных сил.

Способ осуществляется следуюшим образом.

Перед обкаткой очищают и обезжиривают зубья сопрягаемых колес. Наносят на рабочие поверхности зубьев одного из колес вещество-информатор, обкатывают колеса при торможении и определяют пятно контакта на поверхности зубьев второго колеса, причем перед обкаткой колес валы передачи нагружают дозированными силам11 в направлении их действия в работающей передаче.

1116294

До начала вращения валы шестерни

2 и колеса 8 под действием сил тяжести располагаютСя на вкладышах подшипников в крайнем нижнем положении (фиг. 2), соответственно наибольшие зазоры имеют место между валами и верхними вкладышами этих узлов.

При этом вследствие различия за-, зоров в подшипниках 9 и 1О (фиг. 3), а именно йц > дЗ, вал шестерни 2 10 располагается с наклоном в сторону большего зазора соответствующий угол перекоса обозначен К . После на-, чала вращения передачи в указанном на чертеже направлении нагрузки на ва- 1 лы несколько изменяются за счет реакций Р и Р, вызванных усилиями в зацеплении.

Основная вертикальная нагрузка Р„, равная окружному усилию холостого 2п хода складывается с силой тяжести, действующей на вал колеса 8, и вычитается из силы тяжести Рм, действуюI щей на вал шестерни 2.

В результате .положение валов ос- 25 тается неизменным, хотя вал шестерни прижат к нижним вкладышам подшипников несколько меньшим усилием P = P (М)

- P, Р„= 0,1Р, влияние горизонт (q)

Е тальных реакций R=- 0,25 Р„, не проявляется ввиду малости их значений.

Это расположение отличается от расположения деталей передачи, которое имеет место в эксплуатации после ее пуска и воспроизведено с помощью

35 специального устройства (фиг. 1).

При появлении на валу шестерни 2 передаваемого момента вертикальная нагрузка на валы колеса 8 и шестерни

2, равная окружному усилию Ро (фиг. 4 и 5), в десятки раз превышает значения силы тяжести этих узлов.

Вал колеса 8 прижимается к нижним вкладышам подшипников суммой силы тяжести и окружного усилия, вал шестерни 2 наоборот прижат к верхним вкладышам подшипников 9 и 10 усилием

P> = Р— Р, причем с наклоном в (t противоположную сторону (под углом перекоса 8 ) .

Именно в это положение установлен вал шестерни ? (масса всего узла

40 кг) путем смещения его вверх усилием Р = 1,15. Р „= 1,15 40 = 46 кг ( (приложением усилия Р = 10 кг к длинному плечу рычага 7) .

Анализ полученных результатов показывает, что при использовании известного способа относительные раз- меры пятна контакта (фиг. 6), рассчитанные по формулам ГОСТ 1643-81, составляют по длине зуба 80Х, по высоте зуба 60, т.е. передачу следует считать вполне удовлетворяющей требованиям ГОСТ, регламентирующего эти размеры значениями не менее 60 и 451, и разрешить сдачу ее в эксплуатацию.

Однако при использовании предлагаемого способа относительные размеры пятна контакта, расположенного на противоположном торце передачи (фиг. 7), составляют по длине зуба

44Х, по высоте зуба 587, т.е. передачу нельзя сдавать в эксплуатацию как несоответствующую требованиям

ГОСТ и заведомо обреченную на работу в условиях высокой концентрации нагрузки и преждевременный выход из строя.

Использование изобретения позволяет обоснованно устанавливать требования к форме и расположению пятен контакта с учетом оценки реального характера контактирования сопряженных зубьев, что повышает полговеч — ность тяжелонагруженных зубчатых передач.

) ) )6294

Составитель Б.Афонский.

Редактор М.Дылын Техред И.Тепер Корректор O.I)óãîâàÿ

Заказ 6916/32 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4