Способ определения пригодности конических подшипников при сборке пары конических зубчатых колес Советский патент 1984 года по МПК G01B5/20 G01B121/08 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам контроля сборки зубчатых передач. Известен способ определения пригодности конических подшипников при сборке пары конических зубчатых колес, заключающийся в том, что зубчатые колеса устанавливают на контроль но-обкатном CTaHice в номинальное положение, осуществляют подгонку положения и конфигурации суммарной зоны касания сопряженных зубьев, устанавливают колеса в корпус редуктора и последовательно смещают зубчатые колеса в корпусе вдоль их осей относительно номинальных монтажных расстояний, по которым судят о пригодно ти конических подшипников СПНедостатком данного способа является низкая точность определения угла конуса беговых дорожек конических подшипников, так как при его определении не учитывается фактическое усилие преднатяга подшипников и максимальное эксплуатационное усилие приложенное к зубчатому колесу. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения пригодности конических подшипников при сборке пары- конических зубчатых колес, заключаюпрйся в том, что зубчатые колеса устанавливают на контрольно-обкатном станке, производят подгонку суммарной зоны касания сопряженных зубьев до требуемого оптимального положения, дискретно смещают зубчатые колеса в обоих направлениях вдоль оси, опре деляют предельно допустимое значение смещения колес и устанавливают одно из колес на пару конических подшипников С2. Недостатком известного способа является низкая точность определения угла конуса беговых дорожек конических подшипников, так как при его определении не учитывается допустимое осевое перемещение зубчатого колеса конкретной передачи, фактическое усилие преднатяга подшипников и максимальное эксплуатационное усилие, прикладываемое к зубчатому колесу. Цель изобретения - повьппение точности сборки. , Цель достигается тем, что согласно способу определения пригодности конических подпчшннков при сборке пары конических зубчатых колес, заключающемуся в том, что зубчатые колеса устанавливают на контрольнообкатном станке, производят подгонку суммарной зоны касания сопряженных зубьев до требуемого оптимального положения, дискретно смещают зубчатые колеса в обоих направлениях вдоль оси, определяют предельно допустимое значение смещения колес и устанавливают одно из колес на пару конических подшипников, нагружают подшипники заданным осевым усилием преднатяга, прикладывают к зубчатому колесу осевое усилие, соответствующее максимальному эксплуатационному, регистрируют осевые перемещения для данной пары подшипников и по этой информации судят о пригодности подшипника для окончательной сборки конических колес в корпусе редуктора. На фиг. 1 изображена схема, реализующая предлагаемый способ измерения на контрольно-обкатном станке, на фиг. 2 - схема, реализующая описываемый способ измерения в корпусе редуктора; на фиг. 8 - тарировочный график зависимости осевых перемещеНИИ S от угла конуса Ji беговых дорожек; на фиг. А - форма и расположение пятна контакта пары конических зубчатых колес при прямом и обратном Схема измерения (фиг. 1) на контрольно-обкатном станке содержит зубчатые колеса 1 и 2, зона касания зубьев которых характеризуется расположением и конфигурацией пятна 3 контакта ( -До - монтажный размер, S - направление смещения колес). Схема на фиг. 2 содержит измерительный стол 4, зубчатое колесо 2, корпус 5 редуктора, прижим 6, эталонные подшипники 7 и 8, распорную втулку 9, механизм 10 создания осевого усилия преднатяга, механизм 11 cosrfkния вращения и осевого усилия, соответствующего максимальному эксплуатационному, и датчик 12 линейных перемещений. Способ осуществляют следующим образом. Зубчатые колеса 1 и 2 устанавливают на контрольно-обкатном станке в номинальное положение, характеризуемое монтажным размером АО, произволят подгонку суммарной зоны касания

сопряженных зубьев до требуемого оптимального положения с точки зрения плавности работы и требований к пятну 3 контакта, дискретно смещают колеса 1 и 2 в обоих направлениях S вдоль оси от номинального положения, находят соответствие между положением суммарной зоны касания и величинами смещения колес 1 и 2, определяют предельно допустимое значение смещения S этих колес по перемещению пятна контакта в направлении от носка зуба к пятке и от вершины к впадине, устанавливают колесо 2 в корпусе 5 редуктора ра пару конических эталонных подшипников 7 и 8, с помощью механизма 11 нагружают подшипники 7 и 8 заданным осевым усилием 0 преднатяга, прикладывают с помощью механизма 11 к зубчатому колесу 2 осевое усилие -Рд , соответствующее максимальному эксплуатационному, вращают колеса 2, с помощью атчика 12 регистрируют при этом осевые перемещения колеса 2. Затем устанавливают колесо 2 в корпусе 3 едуктора последовательно на эталонные пары подшипников 7 и 8, отлиающиеся углами конуса, повторяют нагружение усилиями й и Fgi измеряют при этом осевые перемещения колеса 2 для каждой пары эталонных одшипников 7 и 8 и строят тарировочный график зависимости осевых перемещений S колеса 2 от угла конуса ft беговьк дорожек эталонных подшипников 7 и 8, Величину угла конуса беговых дорожек конических подшипников 7 и 8, предназначенных для сборочной пары зубчатых колес 1 и 2, например, легкового автомобиля, определяют по тарировочному графику с учетом предельно допустимого значения смещения Sy, колес.

Например, при сборке пары кони- ческих зубчатых колес главной передачи автомобиля Москвич М-2140 зубчатые колеса устанавливаются на контрольно-обкатном станке фирмы Глиссон так, как показано .на фиг. 1. На боковую поверхность зубьев ведомого колеса 1 наносится тонкий слой краски. К ведомому кол-есу 1 прикладывается тормозной момент порядка 1 кгм, который обеспе-. чивает надежное кoнтakтиpoвaниe колес 1 и 2. Подгонка суммарной зоны касания сопряженных зубьев до требуемого оптимального положения про.изводится путем изменения базового расстояния АО до тех пор, пока пят но контакта fte занимает положения, соответствующего техническим условиям, а также достигаются плавность и бесшумность хода. Это положение принимается в качестве номинального Находят соответствие между положением суммарной зоны касания и величинами смещений путем снятия отпечатков с боковой поверхности зубьев. Отпечатки снимаются при прямом и обрат нрм ходе (фиг.4). Определяется предельно допустимое значение смещения колес путем анализа формы и расположения пятна контакта. Для данной зубчатой пары величина предельно допустимого смещения + 0,04 мм, так как превьш1ение этого значения может привести соответственно к смещению пятна контакта.на кромку зуба или на ножку зуба.

В первом случае это приведет к повьш1енным вибрациям, износу, а во втором - к заклиниванию.

Затем ведущее колесо последовательно устанавливается в корпусе редуктора на образцовые пары подшипников типа 7305-7606, 7705-7705, 7807-7807, 27305-27606, 27911-2791 и 27911К-27911К, которые имеют углы конуса беговых дорожек соответственно.равными 11, 13, 15, 20, 26 и 30

После установки на каждую из пар этих подшипников зубчатого колеса подшипники сжимаются осевым усилем преднатяга величиной 400 кг, а к зубчатому колесу прикладьгеается осевое усилие 800 кг, соответствующее максимальному эксплуатационному и измеряются при этом осевые перемещения колеса для каждой пары эта лонных подшипников.

Результаты измерений, представлены ниже.

Угол кону- Осевые перемешения, мкм

, град

а 72 60 11

13

15 20

58 41

26 30

29 13

511

На основании этих результатов был построен тарировочньй график зависимости осевых перемещений колеса от угла конуса беговых дорожек эталонных подпшпников (фиг. 3) .

Величину угла конуса беговых Дорожек конических подпшпников, предназначенных для сборочной пары зубчатых колес, определяют, по тарировочному графику по ранее найденному предельно допустимому смещению этих колес.

Величина угла конуса равна А 18°. .

Однако для главной передачи автомобиля Москвич М-2140 в каталогах отсутствуют подшипники с таким углом конуса,Поэтому выбран ближайший большой угол 20°,соответствующий подшипникам типа 27305 и 27306.При этом

295

обеспечивается некоторый запас по жесткости. Выбор угла большего 20° затруднит создание заданного преднатяга подшипников. Выбор угла мень5 шего 18 может привести при эксплуатации к перемещениям ведущей шестерни, превьш1ающим +-0,04 мм. Угол 20. обеспечивает точность и стабильность зацепления в паре, а также технологичность сборки.

Использование изобретения позволит повысить точность сборки за счет учета параметров зацепления конкретной пары, максимальной рабочей нагрузки, действующей в процессе эксплуатации на ведущее коническое зубчатое колесо, и предварительного осевого сжатия подпшпников. Это приводит к повьш1ению точности и стабильности зацепления в паре и, как следствие, к повышению долговечности всего узла.

М

В, МКМ

м

100

во

60

1Ю

20

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИГОДНОСТИ КОНИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ ПРИ СБОРКЕ ПАРЫ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, заключающийся в том, что зубчатые колеса устанавливают на контроль но-обкатном станке, производят подгонку суммарной зоны касания сопряженных зубьев до требуемого оптималь ного положения, дискретно смещают зубчатые колеса в обоих направлениях вдоль оси, определяют предельно допустимое значение смещения колес и устанавливают одно из колес на пару конических подшипников, отличающийся тем, что, с целью повьштения точности сборки, нагружают подшипники заданным осевым усилием преднатяга, прикладьшают к зубчатому колесу с севое усилие, соответ:- S ствующее максимальному эксплуатацион ноиу, регистрируют осевые перемеще(Л ния для данной пары подшипников и по этой информации судят о пригодное с ти подшипника для окончательной сбор ки конических колес в корпусе редуктора. 0) Is9 СО СП

11 13 15

30

0 Фиг.}

15

Монта кный размер ведущей

+ 0,W

+ 0.08

+ 0,01

Положение пятна контакта

npfiMuu ход

Офйтньш xoff

ФигЛ