Способ определения пятна контакта в зубчатых передачах Советский патент 1984 года по МПК G01B5/20 G01B121/08 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам контро ля зубчатых передач. Известный способ определения пятна контакта, заключающийся в том, что обезжиривают зубья сопрягаемых колес, наносят на зубья краску, обкатывают колеса и определяют пятно контакта по следам прилегания профилей С1., Недостатком этого способа является возможность искажения истинных размеров действительного суммарного пятна контакта, обусловленного нерав номерностью по толщине нанесенного слоя краски и тем, что краска иногда плохо переносится на зубья другог парного колеса. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спо соб определения пятна контакта в зуб чатых передачах, заключающийся в том, что очищают и обезжиривают зубья сопрягаемых колес передачи, наносят на рабочие поверхности зубье одного из колес вещество-информатор, обкатывают колеса при торможении и определяют пятно контакта на поверхностях зубьев второго колеса С2. Недостатком известного способа является возможность получения непра вильногс результата, т.е. оппеделения размеров суммарного пятна контак та, не имеющего места в эксплуатации, в связи с тем, что способ не учитывает реальной картины выборки зазоров (т.е. устранения зазоров в определенном направлении) и их перераспределения в подщипниках валов передачи после ее пуска. Цель изобретения - повышение точности . Цель достигается тем, что согласно способу определения пятна контакта в зубчатых передачах, заключающемуся в том, что очищают и обезжиривают зубья сопрягаемых колес передачи, наносят на рабочие поверхности зубьев одного из колес вещество-информатор, о&катывают колеса при торможении и определяют пятно контакта на поверхностях зубьев второго колеса, перед обкаткой колес валы переда чи нагружают дозированными силами в направлении их действия в работающей передаче. На фиг. 1 изображена схема устрой ства для реапизяцин cnoco6aj на 94г фиг. 2 - расположение элементов передачи без 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-В на фиг.4, на фиг. 6 - пятно контакта, полученное без прш1ржения дозированньк 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 6связана с коротким плечом рычага 7. Зубчатое колесо 8 находится в зацеплении с шестерней 2. Вал щестерни 2 располагается в подшипниках 9 На фиг. 1 буквами обозначены: Рр - усилие, прикладываемое к длинному плечу рычага 7, PC - усилие, передаваемое коротким плечом рычага 7на раму 1. На фиг. 2-5 буквами обозначены: К - горизонтальная составляющая на грузки холостого хода на валы зубчатых колес, Р - вертикальная составляющая нагрузки холостого хода на валы зубчатых колее Р - сила тяжести шестерни 2°, Р - усилие прижатия вала шестерни 2 к нижним вкладышам подшипников 9 и Ю Дз- зазор Iв подшипнике 9, зазор в подшипнике 10| (5 - угол перекоса вала шестерни 2, FQ - вертикальная нагрузка на валы колеса 8 и шестерни 2, Р - усилие прижатия вала шестерни 2 к верхним вкладьшам подшипников 9 и cf- угол перекоса вала шестерни 2 после приложения дозированных сил. Способ осуществляется следуюшим образом. Перед обкаткой очищают и обезжири-вают 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 силами в направлении их действия в работающей передаче. 3 . 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 вкладьш1ами этих узлов. При этом вследствие различия за-, зоров в подшипниках 9 и Ш (фиг. 3)i а именно Д,Лз шестерни 2 располагается с наклоном в сторону большего зaзopa соответствующий угол перекоса обозначен сГ. После начала вращения передачи в указанном на чертеже направлении нагрузки на валы несколько изменяются за счет реак ций Р . и R , вызванных усилиями в зацеплении. Основная вертикальная нагрузка Р равная окружному усилию холостого хода складывается с силой тяжести, действующей на вал колеса 8, и вычитается из силы тяжести Р , действующей на вал шестерни 2. В результате .положение валов остается неизменным, хотя вал шестерни прижат к нижним вкладьш1ам подшипнико несколько меньшим усилием Р.. - Р , Р 0,1Р| , влияние горизонтальных 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 специального устройства (фиг. 1). При появлении на валу шестерни 2 передаваемого момента вертикальная нагрузка на валы колеса 8 и шестерни 2, равная окружному усилию Р (фиг. 4 и 5), в десятки раз превышает значения силы тяжести этих узлов. Вал колеса 8 прижимается к нижним вкладышам подшипников суммой силы 294 тяжести и окружного усилия, вал шестерни 2 наоборот прижат к верхним вкладышам подшипников 9 и 10 усилием PJ Pj5 - Р , причем с наклоном в противоположную сторону (под углом перекоса d ) . Именно в это положение установлен вал шестерни 2 (масса -всего узла 40 кг) путем смещения его вверх усилием РС. 1,15- Pji Ь 15-40 46 кг (приложением усилия Ре 10 кг к длинному плечу рычага 7). Анализ полученных результатов показывает, что при использовании известного способа относительные раз- меры пятна контакта (фиг. 6),рассчи;танные по формулам ГОСТ 1643-81, составляют по длине зуба 80%, по высоте зуба 60%, т.е. передачу следует считать вполне удовлетворяющей требованиям ГОСТ, регламентирующего эти размеры значениями не менее 60 и 45%, 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 44%, по высоте зуба 58%, т.е. передачу нельзя сдавать в эксплуатацию как несоответствующую требованиям ГОСТ и заведомо обреченную на работу в условиях высокой концентрации на грузки и преждевременный выход из строя. Использование изобретения позволяет обоснованно устанавл)№ать требования к форме и расположению пятен контакта с учетом оценки реального характера контактирования сопряженных зубьев, что повышает долговечность тяжелонагруженных зубчатьтх .передач.

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.