Способ и прибор для массовой проверки толщины зубцов цилиндрических шестерен

Способ и прибор для массовой проверки толщины зубцов цилиндрических шестерен

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа и прибора для массовой проверки толщины зубцов цилиндрических шестерен.

К авторскому свидетельству И, С. Цуканова, заявленному )О октября

1935 года (спр, о перв. ¹ 17803?).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 3l мав 193б года. (197) Предлагаемое изобретение касается способа и прибора для определения толщины зуба цилиндрических шестерен с эвольвентным профилем при помощи двух калиброванных роликов разных диаметров, вставляемых одновременно в одну впадину, причем по измеренному расстоянию между осями роликов определяется толщина зуба.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид прибора в продольном разрезе; фиг. 2 — поперечный разрез прибора; фиг. 3 †настрой прибора по плиткам Иогансона.

В корпусе 4, на оси шарнира 10, помещен вращающийся рычаг 5, на который снизу, ближе к оси вращения нажимает стержень П, а сверху, на правом краю нажимает ножка,индикаторных часов; пружина 6 прижимает рычаг 5 все время книзу, т. е. к корпусу 4.

В этот же корпус 4, в нижней его части, вставляется вилка 13; разветвле ние вилки представляет собой два цилиндра и служит большим роликом вставляемого во вйадину зуба; вставленная в корпус вилка 13, закрепленная винтом /2, во время работы сидит жестко.

В отверстие цилиндрического хвоста вилки 13 вставлен на скользящей насадке стержень 14, который верхним своим концом нажимает на рычаг 5, а нв нижнем конце стержня посажен на резьбе жестко ролик 15; в ролике 15 по образующей срезана плоскость для удобства завертывания стержня 14.

Стержень 74 все время поджимается вверх при помощи пружины 1б, чем избегается возможный люфт и получается постоянное соприкосновение стержня 14 с рычагом 5.

Ролик 75 своими двумя торцами легко прикасается к внутренним торцам двух цилиндриков вилки 13, от чего перемещение ролика 15 вверх и вниз внутри вилки 13 происходит свободно.

В верхней части корпуса 4 посажен держатель 3, в отверстие которого вставляются индикаторы, и закрепляетсявинтом 7; движок в установленном месте прикрепляется к корпусу 4 неподвижно винтами 2.

Держатель 3 сделан перемещающимся для того, чтобы при настройке зубомера на другую шестерню иметь возможность изменить соотношение плеч и сделать показание индикатора кратным искомому расстоянию между центрами роликов 75 и 13; это делается заранее посредством теоретического расчета.

Для измерения зуба другой шестерни требуется поставить дру ие сменные детали: вилку 13 и ролик 15, заранее подобранные к новой шестерне.

Настройка прибора производится следующим образом. Рассчитав теоретически расстояние между центрами роликов для данной шестерни при заданной толщине зуба (расчет указан ниже), мы устанавливаем вйсоту между центрами этих роликов на получаемый размер посредством плиток Иогансона (см. отдельный эскиз фиг. 3) и в этом положении устанавливаем стрелку индикаторных часов на нуль; это положение является отправным пунктом для обмера зуба данной шестерни.

При обмере остальных зубьев этой или такой же шестерни наблюдаем за положением стрелки индикатора, которая указывает нам отклонение толщины зуба от толщины, настроенной по зубомеру.

Короче говоря, в этом приборе изменение положения ролика 75 относительно двух роликов вилки 73 математически пересчитано на определение толщины зуба эвольвентного профиля (для данной шестерни, на которую произведен расчет).

Схема действия такова. Прибор берется в одну руку и ролик 75 устанавливается s одну впадину профиля зубьев; установив ролик 75 во впадину, нажимают на прибор сверху; ролик 75 вместе со стержнем 74 перемещается вверх, нажимая на рычаг 5. Рычаг 5 в свою очередь нажимает на ножку индикатора; прибор от нажима будет опускаться вниз, т. е. приближаться к шестерне до тех пор, пока цилиндрики вилки 13 не упрутся в тот же профиль впадины, что и ролик 75; тогда опускание прибора остановится, а показание индикатора в этот момент дает имеющуюся толщину зуба. При снятии прибора с профиля зуба ролик 75 принимает свое крайнее положение под действием пружины 6.

Прибор сконструирован исключительно на основании формул тригонометрии (см. книгу: Stirurader mit geraden

Zahnen — Buckingham).

1. Расстояние от центра шестерни до центра ролика, вставленного во впадину зуба, определяется по формуле: где R. — искомое расстояние, I — радиус начальной окружности, а — угол зацепления, а х — угол, зависящий от многих параметров, и определяются по. следующей формуле:

inv я х = —.— + in v а, + — — — - . (2)

2г; < в этой формуле inv a х — полярный искомый угол

bI — толщина зуба, заданная на чертеже по начальному диаметру, I, — радИус начальной окружности

inv я, — полярный угол при заданном угле нацепления, р — радиус ролика, вставленного во впадину, а †ради основной окружности

- — 3,14, 2",— число зубьев в шестерне;

Данные bÄ rÄ а, а Z известны по чертежу.

Даннные inv a<, определяются по таблице полярных углов (см. книгу Буке йгем), Определив значение R> — расстояние от центра шестерни до центра ролика одного диаметра, таким же путем определяем R> — расстояние от центра шестерни до центра ролика другого диаметра.

Вычитая из R> — R2, определяем расстояние между центрами двух роликов различного диаметра, при заданной толщине зуба b>.

В формулах (1) и (2) видно, что значения R, и R зависят только от одной переменной Ь„т. е. от толщины зуба по начальному диаметру.

Для определения толщины зуба шестерен . определенного модуля, числа зубцов и угла зацепления и для определенных размеров калиброванных роликов на основании вышеприведенных формул производится расчет для различных толщин зуба по начальному диаметру через интервал в 0,1 мм по ту и другую сторону от номинального размера, причем разность Ь вЂ” Р, для случая, когда толщина зуба равна теоретической, принимают за нулевое положение при настройке зубомера по индикатору, причем оно будет соответствовать теоретической толщине зуба; изменяя толщину зуба на 0,1 мм менее номинала, — 3 мы увидим, что стрелка индикатора передвинется на 5 делений, т. е. масштаб измерения получается как 1: 2; показания стрелки индикатора будут прямо пропорциональны толщине зуба, т. е. если толщина зуба изменится на 0,2 мм от номинала, то индикаторная стрелка переместится на О,1 мм; изменение толщины зуба свыше 0,10 от номинала уже не будет прямо пропорционально перемещению стрелки, а будет немного отклоняться, но так как толщину зуба при нарезке важно точно замерить по номиналу, то диапазон

0,20 — 0,30 мм в обе стороны от номинала более, чем достаточен.

В зубомере введен рычаг 5 с отношением плеч 1: 4, поэтому от изменения толщины зуба на 0,01 стрелка индикатора будет перемещаться на 0,02 мм.

Предлагаемым зубомером толщину зуба можно измерять методом сравнения, т. е. имея эталонную шестерню точно проверенную, по ней можно настраивать зубомер и, заметив положение стрелки индикатора при измерении других шестерен, производить отсчет показания стрелки от начального положения.

В случае необходимости абсолютно точного замера зубомером толщины зуба с отклонением от номинальной толщины на 0,5 и 1 мм (что в практике не бывает) нужно будет изготовить к индикатору специальную шкалу с неравномерными делениями.

Данный зубомер не является универсальным, а служит только для определения толщины зуба одной определенной шестерни, почему может быть применимм в условиях серийного и массового производства шестЕрен.

Предмет из об ретения.

1. Способ массовой проверки толщины зубцов цилиндрических шестерен, отличающийся тем, что во впадину между зубцами вставляются два калиброванных ролика и измеряется расстояние между их центрами.

2. Прибор для массовой проверки толщины зубцов цилиндрических шестерен по и. 1, отяичающийся применением помещенного внутри неподвижного ролика 13 подвижного ролика 15, каковой передает перемещения через систему рычагов индикаторному прибору.

3. Форма выполнения прибора по и. 2, отличающаяся тем, что для регулирования масштаба показаний индикаторного прибора применен держатель 3, перемещающийся вдоль плеча рычага 5.