СПОСОБ СБОРКИ ГИПОИДНОЙ ПЕРЕДАЧИ Российский патент 1994 года по МПК F16H1/14 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к автомобилестроению, тракторостроению, станкостроению.

В промышленности при производстве автомобилей о качестве сборки гипоидной передачи обычно судят по величине бокового зазора в зацеплении и положению пятна контакта [1] , соответствие которых номиналу добиваются подбором прокладок в опорах шестерни и колеса, что требует больших временных затрат и не имеет необходимой точности.

Известен способ сборки гипоидных передач, заключающийся в компенсации погрешностей изготовления корпуса передачи подбором толщины регулировочных прокладок.

Недостатком этого способа является то, что определение величины последних требует большого индивидуального опыта сборщика, т. е. качество сборки зависит от квалификации сборщика и является трудоемкой операцией.

Целью изобретения является повышение кинематической точности передачи, снижение ее шума и вибрации, а также снижение трудоемкости сборки.

Это достигается тем, что в способе сборки, заключающемся в компенсации погрешностей изготовления корпуса передачи подбором толщины регулировочных прокладок, с целью повышения кинематической точности передачи, снижения ее шума, вибрации и трудоемкости сборки, предварительно измеряют отклонение величины бокового зазора в зацеплении ΔS от номинального значения и величину смещения центра пятна контакта от средней точки боковой поверхности зуба по его длине -х_о и высоте y_о при последовательном изменении осевых смещений шестерни Δ х_ш и колеса Δх_ки отклонений гипоидного ΔE и углового Δ δ смещений осей колеса и шестерни, составляют систему уравнений вида:
(1), измеряют виброактивность и кинематическую точность при последовательном изменении ΔS, х_о, y_о, после чего по величине допусков на виброактивность и кинематическую точность устанавливают допуски на отклонение величины бокового зазора [ δS] и смещение центра пятна контакта [ δ x_o] , [ δy_o] , по которым из уравнения [I] определяют параметры ΔХ_ш, Δ Х_k, удовлетворяющие условиям ΔS ≅ [ δS] , X_o ≅ [ δ x_o] , y_o ≅ [ δ y_o] , а регулировочные прокладки устанавливают толщиной, равной Δх_ш Δ х_k.

Таким образом по известным значениям погрешностей изготовления корпуса передачи (ΔЕ и Δ δ ) необходимо подобрать величины прокладок Δх_ш и Δ х_k, обеспечивающих компенсацию этих погрешностей.

При замере виброактивности и кинематической точности используют известные методы и аппаратуру. Изменение ΔS_o, x_o и y_o в ходе этих замеров обеспечивается теми же прокладками, что были использованы при составлении системы уравнений (1).

Достижение положительного эффекта обусловлено тем, что допуска на отклонение бокового зазора и смещение пятна контакта обеспечивают минимальную виброактивность и высокую кинематическую точность.

Способ эффективен при серийном производстве.

Сущность способа поясняется на примере сборки главной передачи заднего моста автомобиля ГАЗ-2410.

Выполненное исследование чувствительности главной передачи к погрешностям взаимного положения зубчатых колес позволили составить (искомую) систему линейных уравнений
(1) где ΔS - отклонение зазора от номинального значения S = 0,35 мм измерено на радиусе R = 60 мм шестерни; ΔЕ - отклонение гипоидного расстояния от номинального значения Е = 42 мм; Δ δ - отклонение угла между осями колес ( в минутах) от номинального значения δ = 90^о, Δх_ш( Δ х_k) - осевое смещение шестерни (колеса).

Величины погрешностей Δх_ш, Δ х_k,Δ Е и Δ δ обусловлены как погрешностями изготовления, так и упругими деформациями элементов передачи, поэтому сказанное ниже относится к компенсации как технологических (погрешности изготовления), так и эксплуатационных (упругие и тепловые деформации) параметров.

Очевидно, что из четырех указанных погрешностей при сборке главной передачи можно воздействовать лишь на две - Δх_ш и Δх_k, поэтому система уравнений (1) не имеет однозначного решения и приходится идти на компромисс при назначении величин Δ х_ш и Δ х_k.

Например, если потребовать обеспечить равенство Δ S= x_o = 0, то, решая систему первых двух уравнений с двумя неизвестными из общей системы (1), найдем Δх_ш и Δх_k, но при этом третье уравнение системы (1) может дать неприемлемое значение y_o.

Аналогичный вывод получим и относительно любой другой пары точностных параметров.

Проведенные исследования точностных и виброакустических характеристик позволили определить предельные значения [ δS] ≅0,2 мм, [ δ y_o] ≅ 1,2 мм и [δ x_o] ≅ 3,6 мм.

Осевое и радиальное смещения пятна контакта могут быть выражены через ΔS и приняты равными х_ш = -К_х ΔS и y_o = K_y Δ S. Коэффициент K_x взят с противоположным K ΔS и K_y знаком. Это связано с тем, что допускается смещение пятна контакта и малому модулю (-K_x) и на вершину зуба (K_y), а отклонение зазора в зацеплении допустимо только "в плюс".

С учетом принятых обозначений система уравнений (1) приводится к виду:
0 -3 (2)
Система (2) имеет однозначное решение
ΔS = (3)
Δх_k = (0,0313К_х + 0,6415) Δ S = (0,0655 ΔЕ + 0,0586 Δ δ ') (4)
Δ х_ш = 0.909 Δ S - 1,973 Δ x_k + (1,82 ΔE - 0,03 Δ δ ') (5)
Положим в (3) = = 3, и δ_S = 0,1 мм для замеренных ΔЕ = 0,06 мм и δ ' = 2, найдем K_х= = 30 К_y = 10.

При этом х_о = -3 мм y_o = 1,08 мм
Δ х_ш = -0,037 мм
Δ х_k = 0,202 мм
Положив Δ S = 0,2 мм, получим вдвое меньшие смещения пятна контакта от номинала. В данном случае замеренные величины ΔЕ и δ ' позволяют сравнительно легко удовлетворить требованиям точности и виброакустики передачи, допуская различные сочетания отклонения бокового зазора и пятна контакта от номинала. (56) Калашников С. Н. и Калашников А. С. Контроль производства конических зубчатых колес. М. : Машиностроение, 1976, с. 152.

Использование относится к области машиностроения (станкостроения, автомобилестроения и т. п. ). Цель изобретения: повышение кинематической точности передачи, снижение ее шума и вибрации, а также снижение трудоемкости сборки передачи. Новым является то, что регулировочные прокладки (кольца, шайбы) устанавливают толщиной, вычисленной по предложенной зависимости. Использование данного способа позволяет выполнить сборку передачи согласно поставленной цели и без необходимости последующей переборки.

СПОСОБ СБОРКИ ГИПОИДНОЙ ПЕРЕДАЧИ , заключающийся в компенсации погpешностей изготовления коpпуса пеpедачи подбоpом толщины pегулиpовочных пpокладок, отличающийся тем, что, с целью повышения кинематической точности пеpедачи, снижения ее шума, вибpации и тpудоемкости сбоpки, пpедваpительно измеpяют отклонение величины бокового зазоpа в зацеплении ΔS от номинального значения и величину смещения центpа пятна контакта от сpедней точки боковой повеpхности зуба по его длине X₀ и высоте Y₀ пpи последовательном изменении осевых смещений шестеpни ΔX_ш и колеса ΔX_к и отклонений гипоидного ΔE и углового Δδ смещений осей колес и шестеpни, составляют систему уpавнений вида
(1),
измеpяют вибpоактивность и кинематическую точность пpи последовательном изменении ΔS , X_o , Y_o , после чего по величине допусков на вибpоактивность и кинематическую точность устанавливают допуски на отклонение величины бокового зазоpа [δS] и смещение центpа пятна контакта [δX_o] , [δY_o] , по котоpым из уpавнения (1) опpеделяют паpаметpы ΔX_ш , ΔX_к , удовлетвоpяющие условиям ΔS ≅ [δS] , X_o ≅ [δX_o] , Y_o ≅ [δY_o] , а pегулиpовочные пpокладки устанавливают толщиной, pавной ΔX_ш , ΔX_к .