Способ определения кинематической погрешности зубчатых колес

Патент 1220425

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 0t В 5/2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 07 ° 10. 90, Бюл, 11 37 (21) 3761654/25-28 (22) 05.06.84 (71) Всесоюзный научно-исследова тельский и конструкторский институт средств измерений в машиностроении (72) Н.Н.Марков и В.В.Москалев (53) 531.717.2 .621.833 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 599154, кл. С 01 В 5/10, 1976;

Ф (54) {57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕМА

ТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, заключающийся в том, что вводят в

„„SU„„1220425 А зацепление контролируемое колесо с измерительным элементом, сообщают контролируемому колесу и иэмеритепьному элементу согласованное вращение, фиксируют угол поворота измерительного элемента и контролируемого колеса, а кинематическую погрешность определяют как разность зафиксированного угла поворота и ожидаемого, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, профиль рабочей поверхности измерительного элемента выполнен несопряженным. 1 22Q;e g $

Бзабретение Относится к маючаяo= строению, а именно. к средствам и методам измерения эубчатьи колес.

Цель иабретения - повыпение точ- ности Йзмерения-. cj

Ба фиг. 1 изображена принципиальная схема, Поясняющая предлагае иый способ с использОванием измеря» тельного элемента с плоской рабо- чей поверхностью на фиг. 2 - TG :. б же, с испальзаванием измерительного элемента с цилиндрической или сфер рич ской рабочей поверхкостью1 на фиг. 3 - структурнал. Схема прибора,. реалиэунщега . Способ.: . 13

Способ определения кинеМатячес-. кай погрешности зубчатых колес за.ключается,в.там, что вводят в зацепление иэмерительныя элемент 1 с контролируемым зубчатым.колесом 2, сообщают контролируемому колесу 2 и измерительному элементу согласованное вращение, Фиксируют угол поворота измерительного элемента 1 и контролируемого колеса 2, Ы а кинематическую погрешность Определяют как раэнОсть эафиксираванкага угла поворота и ожидаемого, причем профиль ра"î÷åé поверхности измерительного элемента 1 выполнен Зб несопряженным»

При использовании иэмерятелы1ага элемента 2, например, .с плоской рабочей поверхностью 3 (см. фиг. 1) для проверяемого эвольвентнаго. ! цилиндрического зубчатога колеса, поправку выбирают равной углу наворота измерительного элемента 1, а номинальное значекие угла поворота контролируемага колеса определяют па уравнению

Q%g

g., вЂ” зэк(, агсз:.к } вЂ” t e. 11 -. Та ц (9

» г ,где Q,„- номинальное значение угла

ПОВОрота КОнтрОляруемаГО

» колеса;

4, вЂ” межссевае расстояние;

Г вЂ” радиус основной окружности контролируемого колеса; (р - действительный угол поворота измерительного элемекта в процессе зацепления с зубьями кактролируемага колеса;,$ радиус крявкэкы актявкцга p профиля зуба коктроляруема Гс колеса в .нижней точке „

J Ж

М - расстояние ат рабочей плоскости иэмерительна-;:G.элемен"а КО ОСИ ЕГО ВРНЩeкик угол профиля зубакантрал»-== руемаГО колеса В нижней тачке» числа зубьев KGHTpo np BМОГО кОлеса условный.парядковьй номер зуба.

Иежасевае дасстОякяз ат,. Опреде . ляется в этом случае па слецтющем математическому уравнен .1ю:

2 а. = Г +Г + 1P М Г- Г

ГД6 Гп РНДИУС GKP ÆÊG "ТИ ВРЯЩ -: BR вершины изме1:. »т=-льнаго эле мента» Б 9ТНх условиях линия за ..;еплк:- "яя

А не сохраняет своего па тоякнэтG па=: ноложекяяу H утоп зацепления является величиной переменной. ;.Оэ Ому каждое измеренное мгновенное эначе ние кинематическаи погрешности будет

СGG" ",HBÑBßÎ с уГНОм "-) паеоратя ка пег«д,, д»»роце.«»«е -,-3 р»»ч» вЂ”. О».

ЧИЧ» гOò. с Г» к ат g»»»» . «О«ар» а .о круе»» «»о к леса *р ..«1ауек, гра

-.,;вленяя указанной - аг", ешйас-я

„,-pH работе в передаче ялн.пч«» язм pBHBp к«,чеиат» »ц «с» Ой -.вЂ”,, треш",у,-. .-и с помощь;-э ядеальяагс" яэипр,тельнага колеса, Дпя обеспечения "".Оатвет=т:=ня еЗУЛЬта ОВ ЯЩ ЕРЕНЯЯ ЧГЛ ;»КИ Э1 (П ч

Втации проверяемых .зубчатп z кале:" яньп,,»»»»»«»лавами -»ч»» вас»»»ра»»» ре ценяя измерений с ч «падьза).;=!к-;.-"-и идеапьяога измерительного лалес-, аводят поправку на угол чаэс ас-::к контроляруемагo колеса р ранку.-.-. ;;-.Г.-77

ПОварОта изиерительнаГО эле ..;<э«»т". в момент измерения соатветств„-""-пега значения кинематическай псгрешнас. ти, Таким образам, ка графике (ка чертежах не .Показан) кянема ическай погрешности ио ася абсцисс откладывают суммы углов поворота :. нтраляр"еиого колеса 2 я яэмеоителькага элемента 1, соатветсткуьжне мгкавеккын значениям яэмерек:. и кл;:змаг".-.ческой пагоешкастя.

Пря яэмереняя крямоэубых халес яспольэу.от измерительный элемект 1-„ плоская рабочая поверхность 3 каторога параллелька асн вращения как:

3 12 ролируемого колеса 2. Для обеспечения измерения косозубых колес может использоваться ножевидный измерительный элемент или измерительный . элемент, рабочая плоскость которого наклонена к оси вращения: под углом наклона винтовой .линии зуба на основном цилиндре контролируемого колеса. В последнем случае в формулах для определения tj„ a под

t понимают расстояийе от оси враще ния измерительного элемента до ли нии пересечения его рабочей плоскости с плоскостью, перпендикулярной его. оси вращения и проходящей через сечение контролируемого косоэубого колеса, входящее первым.. в зацепление с рабочей поверхностью измерительного элемента 1.

При использовании измерительного элемента с цилиндрической или сферической рабочей поверхностью . поправку выбирают, используя данные о приращении угла зацепления и о его ,-номинальном значении, а номинальное значение угла поворота контролируемого колеса определяют по уравнеи1лю

20425 4

У измерительного элемента 5 (см. фиг. 2) рабочая поверхность 6 представляет собой часть полного цилиндра (на фиг. 2 показан пунктиром) и обкат осуществляется от вер35

1 л" q

Ц .®сЬ 4 вЂ” „--g

И д O -К " q 2 2 () г

«-I a„, -2 О,„.К Coa(y +q, л.й. - Г 1Л2, t a Pv aw,i 9

, neath) вЂ” агс 1а 2 х

Г Ю аи, R га 3> .Pql .,a,-а1 а"„., 2,г, 2

Ь где К вЂ” радиус окружности вращения центра сферической или оси цилиндрической рабочей поверхности измерительного элемента;

r вЂ” радиус рабочей поверхносР ти изллевительного элемента

Я вЂ” угол, определя1ащии. начальное угловое:положение измерительного элемента, о вЂ” межосевое расстояние. Я

Межосевое расстояние ..п I3 зтомслучае определяют по следующему математическому уравнению

К2-К2 .2 (R -К-rq)

2 где R - радиус окружности вращения

Й вершины измерительного элемента. шины А измерит льного элемента, которая имеет радиус Ra, и.линия 4 зацепления не сохраняет постоянного положения, так как угол "w зацепления и передаточное отношение между контролируемым колесом 2 и измерительным элементом 5 являются переменными величинами. Это вызвано тем, что измерительный элемент 5 (как и измерительный элемент 1 на фиг. 1) имеет рабочую поверхность 6 (позиция 3 на фиг,.1), несопряжениую с поверхностью зуба контролируемого колеса, т.е. не обеспечивающу1о постоянного передаточного отношения.

Рабочая поверхность 6 измернI тельно го элемента 5 может быть выполнена сферической, например, для измерения косозубых зубчатых колес внутреннего зацепления, причем радиус сферы может быть малым, т.е. возможно измерение с помощью точечиаго 11о13оротного измерительного 31акоиечинка.

Реализация способа определения кииематической пдгреа1ности эубчатьгх колес, например, осуществляется посредством прибора, содержащего преобразователь 7 угловых повор1 то13 контролируемого колеса 2, привод 8 колеса 2, преобразователь 9 угловых поворотов измери" тель13ого элемента 1, отметчик 10 оборотов (иуль-метка) измерительиого злемепта 2 с подключеи31ым к нему иормирующим преобразователем 11, при13од 12 1лзмвритсльиого элемента блок 13 согласо13аиия вращения контролируемогo IcoIIeca 2 и измерительного элемента 1, делитель 1А1, ре

13 e p C I I B I II>IA С а! е Т ? II IC 1 5 у ГЛ О 13 ь1 л По в О рото13 колеса 2, подкл1ачеиный к выходу прсобразователII 7, реверсивиый счетчик 16 угловых поворотов измерительного элемента 1,подкп1ачеи11ы11 к вь.ходу преобразователя 9 блок 1 7 coIIp33rIeHI III > с кото13ым связаны блок 13 согласования, делитель 14, счетч.-;ки 15 и 16, централ1аний процессор 18, постоянное запо1лииающес устройство 19, регистрирующее устройство 20 и пульт 21. и 1 2

Выходы блока 3 согласОВс ния подключены к приводам 8 и 12, а вход делителя,14 вЂ” к выходу преобразова-теля 7 угловых поворотов проверяемого колеса 2.

Прибор работает следующим обраэом

С пОмОщью пульта 21 или От внешних устройств (на фиг. 2 не показаны) центральной ЭИ1, фотосчитывателя с перфоленты, накопителя па магнитных дисках и т.п. вЂ” в оперативное запоминающее устройство (на фиг. 3 не показапо) центрального процессо:ра 18 через блок 17 сопряжения ввоДятсл пеобход!!иые исходные Дан !ые . геометрические параметры измеритель= ного. элемента 1 и контролируемого колеса 2 (номинальные). Центральныи процессор 18 после команды с пульта

21 или оТ внешнего устройства (HH фиг. 3 не показано) по программе, хранимой В постОяннОм запоминающем устройстве 19, вычисляет и запоминает константы, необходимые для управления прибором и Воспроизведения номинального угла („ поворота контролируемого колеса 2 и Выво . дит. через блок 17 расчетное межосе-1 вое расстояние на табло индикации (на ф:,". 3 не показано) пульта 21 ! или на внеп!!и!е устройства.

2 приборе устанавливают расчетное.межосевое расстояние и Вводят измерительный элемент 1 во впадину контро;!ир темого кс!Пс!са 2 Обеспе-. чив срабатывание Отметчика 10 котэ-: рый настроен вместе с нормирующим преобразователем 11 на выраб. тку. г;!Пульса начала отсчета углов поВорота измерите !ьнаго элемента 1 счетчикам 16 B опреде евно!! угловом положении иэмерчтельногo BIIeweIIта напри!ер, когда его рабочая псверхность 3 параллельна плоскости, проходящей через оси вращения -. ;o ITролируемого колеса 2 и измерит счьного элемента 1.

Далее B централь!!ы! - процессОр 18

ВВОдится (с пул! та 21 или От внешнего устройства) команда начала автоматического измерения ки!!ематичес.* кой погрешности по соответствующим боковым сторонам зубьев колеса 2 по программе, хранимой в постоянном запоминающем устройстве 19, Центральный пропессор t8 опрашивает содержимое буферного регистра

2ОЫ5 Ь !

,на фиг. 3 не показан) блока 17, хранящего код текущего углового положения измерительного, элемента 1, который поступает от счетчика 16, Если угловое положение измери- ельного элемента 1 больше (в направлении вращения при измерении) исходного расчетного углового положения, то процессор 18 Выраба10 тывает команду (коф соответствующую направлению вращения колеса 2, В стОрОну, протиВОполОжную (IIpoTHB часовой стрелки на фиг. 3) вращению в процессе измерения. Эта команда через блок 17 сопряжения поступает на блок 13 согласования, который устанавливает требуемое направление

Вращения привода 8, Затем процес.сор 18 вырабатывает команду (код)

20 пуска привода 8, которая содержит признак отключения привода 12 от измерительного элемента. Блок 13 согласования, приняв соответствующий код от блока 17 сопряжения, отключает привод 12 от измерительного элемента 1 и осуществляет пуск привода 8. Контролируемое колесо, Взаимодействуя с нерабочим профилем элемента 2, BpauIaeT eI o

М в сторону (ПО часовой стрелке нна фиг ю 3) д прот!!Воположную "! ои в наrlpавлении которой происходит вращение при измерении.

Сигнал От преобразователя 9, у несущий информацию о величине угла ,loBo;,От,=., изме,-.ительного элемента 1, зоступае HB счетчик 1 > KQTopbtA

Осуществляет реверсивный отсчет углового положения измерительного а3 э.пемента 1 и Вырабатывает соот-ВетстБуищий КОД, Выводимый на блок

17 сопряжения. Аналогично сигнал о! преобразователя 7 поступает

В счетчик 15., и преобразован!!Ый код

4 Выводится í" блок 17.

Е буферных регистрах блока (l .л,.ж..:!!.:! ЗаПОМИНаЮтСя МГНОВЕННЫЕ значения углов поворота колеса 2 и измерительчого элемента 1 в мо=: менты прихода импульсов От делителя l4, .который настроен на требу= емую дн=кретность определения значений кинематической погрешности коле а 2. Запоминание мгновенных значений углов поворота колеса 2 н измерительного элемента 1 может быть также Осуществлено по сигналам От таймера (на фиг. 3 не по10 нна направления вра«цення коле-a .". ио отношению к, предыдущему направлешп0 и пуск привода 8 е

Контролируемое колесо 2, взаимодействуя с нерабо «нм профилем измерительного элемента 1 (в это время может быть также осуществлено определение т.:.инематической !огрешностц по вторым боковым по " верхностлм зубьев), выводит элемент 1 в исходное угловое положение, к ак было описано в оп е.

?0425

Далее изложенные выше процессы измерения кинематической .погрешности на каждом зубе контролируемого колеса 2 и.процессы осуществления последовательного зацепления измерительного элемента 1 с зубьями колеса 2 повторяются.

Использование изобветения позволит повысить точность и информативность определения кинематической погрешности зубчатых колес.

ПйПИ Заказ 4359

Тираж llg3 Подписное

"ч .. ел ППП "Патент", г.уягород, ул.Проектная;. 4