Способ оценки погрешности взаимного положения деталей машин при циклическом нагружении Советский патент 1984 года по МПК G01B5/20 

IS9

00

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля зубчатых механизмов.

Известен способ оценки монтажных перекосов.деталей, заключающийся в том, что закрепляют на их поверхности датчики электросопротивления, проводят тарировочныв испытания для установления распределения динамических напряжений по пирине зубьев колес при фиксированных величинах перекоса, определяют распределения динамических напряжений по ширине . зубьев колес в условиях эксплуатации, устанавливают по тарировочным испытаниям величины перекоса Ш .

Недостатком способа является большая трудоемкость получения и обработки сигналов с датчиков электросопротивления, связанная с необходимостью съема электрического сигнала с враща- $ощихся деталей и статической обработкой осйдллограмм. В случае совершения деталями сложных движений (например, в планетарных передачах) снятие показаний с датчиков электросопротивления с движущихся деталей невозможно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ оценки погрешности взаимного положения деталей машин при циклическом нагружении, например зубчатых колес, , заключающийся в,том, что закрепляют на поверхности детали датчики, проводят тарировочные испытания, устанавливаютзависимость между параметром, характеризующим уровень нагруженности детали, и величиной погрешности, определяют зависимость между этим параметром и величиной погрешности при испытании в условиях эксплуатации и по полученным зависимосггям оценивают погрешность взаимного положения деталей 2 .

Недостатком известного способа является необходимость применения соединительных проводов и токосъемных контактных колец для вращающихся деталей. В результате окисления Ш1И изменения силы прижатия щеток и колец меняется сопротивление контактов, что существенно снижает точность и надежность измерений. В процессе циклического нагрз ения информация с датчиков о величине динамических напряжений представляется в виде осциллограмм, т.е. в виде реализации многоциклового процесса изменения

напряжений во времени. Поскольку в процессе циклического нагружения величина напряжений меняется в значительных пределах, то при построении тарировочных зависимостей приходится использовать статистические оценки величины динамических напряжений, что с одной стороны приводит к разным оценкам величины динамических напряжений (в зависимости от выбранного метода статистической обработки) , а с другой - к необходимости вьтолнения весьма громоздких статистических расчетов.

Цель изобретения - снижение трудоемкости оценки погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки погрешности взаимного положения деталей машин при циклическом нагружении, заключающемуся в том, что закреляют на поверхности детали датчики, проводят тарировочные испытания, устнавливают зависимость между параметром, характеризующим уровень нагружености детали, и величиной погрешности, определяют зависимость между эти параметром и величиной погрешности при исцытании -в условиях эксплуатации и по полученным зависимостям оценивают погрешность взаимного положения деталей, устанавливают на детали датчики в направлении градиента измеряемой погрешности, замеряют величину накопленного усталостного повреждения и принимают эту величину в качестве параметра, характеризующего уровень нагруженности детали.

Способ осуществляют следующим образом.

Закрепляют на поверхности детали датчики, приводят тарировочные испытания, устанавливают зависимость между параметром, характеризующим уровень нагруженности детали, и величиной погрешности, определяют значения этого параметра при испытании детали в условиях эксплуатации и определяют по тарировочной зависимости и найденной в условиях эксплуатации величине параметра нагруженности значение погрешности. Кроме того, устанавливают на детали датчики в направлении градиента измеряемой погрешности, замеряют величину накопленного усталостного повреждения и принимают эту величину в качестве параметра, характе31ризующего уровень нагруженности детЭ ли. Требуется, например, определить величину перекоса в цилиндрической передаче, совершающей сложное движение в пространстве - планетарное дви жение. Направление градиента измеряемой погрешности совпадает с направлением зуба. На поверхность зуба шестерни у его корня по длине закреп ляют датчики контроля циклических деформаций. Устанавливают передачу без погрешности и нагружают зуб циклически изменяющейся рабочей нагрузкой, например на пульсаторе, до появлен.ия реакции на датчиках контроля циклических деформаций, фиксирующих уровень накопленного усталостного повреждения. Реакция датчика характеризуется величиной структурных изменений материала датчика и ростом темных пятей на его поверхности и оп ределяется в первом случае количественно, например, по средней величине линейного размера растущих зерен структуры, а во втором - по величине отраженного светового потока от поверхности датчика. При появлении реакции на датчиках испытание прекращают, датчики снимают и на микроскопе, например на MM-6, после травления поверхности датчиков контроля циклических деформаций определяют среднюю величину линейного размера растущих зерен структуры датчиков. Выбирают на од024 , ном зубе датчики с максимальным и минимальным средним размером растущий зерен структуры и определяют разность средних размеров растущих зерен этих датчиков. Повторяют испытание при той же нагрузке и том же числе циклов нагружения при различных углах перекоса и таким образом устанавливают тарировочную зависимость: величина угла Перекоса - разность средних размеров растущих зерен датчиков с максимальным и минимальным размером зерен структуры. Далее проводят испытание шестерни в условиях эксплуатации при неизвестной величине погрешности числом циклов , при котором, строится тарировочная зависимость, выбирают датчики на одном зубе шестерни с максимальным и . минимальным средним размером растущих зерен структуры и определяют разность средних размеров растущих зерен этих датчиков, используя которые, по тарировочной завиримости, определяют величину перекоса в условиях эксплуатации. Использование изобретения позволяет снизить трудоемкость получения результатов измерения и производить измерения в тех случаях, когда исследуемая деталь имеет малые линейные размеры, сложную форму и совершает любые сложные движения в пространстве или находится внутри механизма.

СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМНАГРУЖЕНИИ, заключающийся в том, что закрепляют на поверхности детали датчики,проводят тарировоч-ные. испытания, устанавливают зависимость между параметром, характериззтощим уровень нагруженности детали, и величиной погрешности, определяют зависимость между этим параметром и величиной погрешности при испытании в условиях эксплуатации и по полученным зависимостям оценивают погрешность взаимного положения деталей, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости,, устанавливают на детали датчики в направлении градиента измеряемой погрешности, замеряют величину на.коп(О .ленного усталостного повреждения и принимают эту величину в качестве параметра, характеризующего уровень 8 С нагруженности детали