Способ контроля и регулирования контакта зубьев в зубчатых передачах Советский патент 1987 года по МПК G01B5/20 G01B121/08 

Изобретение относится к машино- строению, а именно к методам и средствам контроля зубчатых колес.

Цель изобретения - повышение точности контроля и регулирования прямозубых цилиндрических зубчатых колес, снижение трудоемкости работ по вьфав ниванию нагрузки по длине зуба за счет определения и использования показателя регулировки подшипников.

Способ осуществляется следующим образом.

Зубья контролируемых (в агрегате силовой передачи) обоих зубчатых ко- лес тщательно очищают от смазки и покрывают веществом-информатором, например черной типографской краской № 3.

Затем создают в контролируемом зацеплении нормальную силу Р, вычисленную предварительно по формуле

1

У

fi Ot.

an

УЗ

угол перекоса в плоскости зацепления, допускаемый по условиям предельной концентрации нагрузки по длине

аз

зубьев зубчатых колес пере- дачи, годной к эксплуатации Е - рабочая длина зубьев шее- , терни и колеса удельная жесткость зацепления зубчатых колес при нагрузке Р,

Обкатывают передачу под этой нагрузкой. В качестве показателя пятна контакта используют значение длины рабочей поверхности зубьев, с которой выдавлено вещество - информатор в полюсной зоне зацепления. Затем измеряют средние значения показателя пятна контакта рабочих поверхностей 4- 5 зубьев шестерни и 4-5 зубьев колеса с которых зубья шестерни и колеса выдавили краску.

Согласно статистическим данным для 2-3 агрегатов силовой передачи тракторов класса ЗТ достаточно только с опоставить измеренную длину пятна контакта с половиной фактической длины зубьев. Если длина пятна контакта при нагрузке Р равна или больше половины фактической длины зубьев, ка- чество их контакта удовлетворительное и передача годна к эксплуатации,так как фактический угол перекоса j в ее зацеплении меньше допустимого .

В любом случае качество контакта может быть оценено по фактическому углу перекоса в зацеплении, вычисляемому по формуле:

If

2Р()

- f --р..-.

F t

K-C)

Если величина Р задана значением, вычисленным по приведенной формуле, то фактический угол перекоса вычисляют по формуле:

У-УАОП-зт : где f.

среднее значение показателя пятна контакта зубьев шестерни и колеса.

Поэтому сравнивают значение показателя пятна контакта (т.е. длину)

с х- фактической длины зубьев и, если длина пятна контакта меньше этой величины, проводят регулирование положения проверяемой пары путем перемонтажа подшипников передачи для устранения недопустимого перекоса, таким образом, чтобы сумма радиальных зазоров подшипников со стороны пятна контакта превышала аналогичную; величину для противоположных подшипников на величину дR, вычисленную

по формуле:

г-Улоп-ь- (--i|; -) K.

где L - межосевое расстояние в передаче;К - коэффициент запаса разности

зазоров,

учитывающий уменьшение величины Д R в эксплуатации вследствие неравномерного износа подшипников, а также погрешности в измерениях. (,5-2).

Перемонтаж проводят так, чтобы скомпенсировать ошибки монтажа передачи путем создания направленных смещений концов валов в направлении уменьшения или устранения, или созда ния угла перекоса противоположного . направления в пределах допускаемого значетя. При этом между концами валов со стороны концентрации пятен контакта устанавливают подшипники с увеличенны1 В1, а на противоположных концах валов - с уменьшенными радиальными зазорами.

Перед перемонтажом подшипников их комплектуют так, чтобы сумма радиальных зазоров подшипников на стороне пятен контакта превышала сумму

радиальных зазоров для противопо- аожных подшипников как минимум на

iR 2

3,Е7

котосредняя длина пятна контакта в полюсной зоне зубьев составляла 1,35 см, откуда вычислено, что фактический угол перекоса в зацеплении зубьев шестерен Z 20/32 составляет 0,000643 рад. Так как этот угол больше допускаемого (0,00058 рад) и длина пятна контакта меньше половины длины зубьев, то провели регулироварая позволяет только уменьшить имею- 5 щийся перекос в зацеплении до величины допускаемого значения .д . С целью надежного обеспечения в передаче перекоса менее допускаемого значения, величину лЕ необходимо уве- передачи следующим образом: опре- личить.Однако uR uR К имеет свой предел, равньй 0,35-0,40 мм, обусловленный значениями допускаемых радиальных зазоров подшипников, и обесделили, что ДК 0,05 мм, и приняли ,07/0,10 мм; не снимая КП с заднего моста, демонтировали передний подшипник первичного вала ,07 мм)

-I ... ,,.,

печивает компенсационный угол переко- и установили вместо него другой, из

са до 0,0005-0,0006 рад.

Рассмотрим пример контроля качества контакта зубьев и регулирования прямозубой цилиндрической передачи в коробке передач (КП) трактора Т-74

Наименее долговечными в КП являются шестерня и колесо первой ступени передачи между первичным и промежуточным валами, имеющие числа зубьев и . Фактическая длина зубьев этой передачи составляла в среднем ,95 см, допустимый угол перекоса для этой пары составляет 0,00058 рад, а коэффициент удельной

С,.,240000 кг/см

20

25

жесткости составляет

«

Согласно приведенной формуле найдено ,5 кг, чему соответствует крутящий момент на первичном валу КП ,2 кГ-м.

При обкатывании передачи Z 20/32 после очистки ее зубьев и нанесения на зубья обоих зубчатых колес тонкого слоя черной типографской краски № 3 момент сопротивления вращению первичного вала создавали с помощью тормозных механизмов заднего моста силовой передачи трактора Т-74, к которому была присоединена КП. Тормозной механизм регулировали на мо- мент сопротивления, равный 10 кГм. Величину момента контролировали с помощью динамометра ДПУ-0,02 с пределами измерения 20 кг. Динамометр присоединяли к рычагу с плечом 1 м, шлицевую втулку которого монтировали на шлицевом хвостовике первичного вала КП. Впоследствии вместо этого рычага с динамометром использовали простой динамометрический рычаг ОПТ- 484.20.

При обкатывании передачи под установленной нагрузкой установлено, что

средняя длина пятна контакта в полюсной зоне зубьев составляла 1,35 см, откуда вычислено, что фактический угол перекоса в зацеплении зубьев шестерен Z 20/32 составляет 0,000643 рад. Так как этот угол больше допускаемого (0,00058 рад) и длина пятна контакта меньше половины длины зубьев, то провели регулирова передачи следующим образом: опре-

передачи следующим образом: опре-

делили, что ДК 0,05 мм, и приняли ,07/0,10 мм; не снимая КП с заднего моста, демонтировали передний подшипник первичного вала ,07 мм)

,

0

5

35

0

45

0

имеющихся в наличии годных, подшипник с радиальным зазором ,16 мм, т.е. обеспечили ,09 мм.

Вследствие такого регулирования угол перекоса в зацеплении уменьшен с 0,000643 рад до 0,000375 рад.

Формула изобретения

Способ контроля и регулирования контакта зубьев в зубчатых передачах, заключающийся в том, что на очищен- ные рабочие поверхности одного из колес передачи наносят вещество-информатор, обкатывают передачу под нагрузкой, определяют показатели полученных пятен контактов и в соответствии с их значениями регулируют положение шестерни и колеса передачи до требуемого качества контакта зубьев, .отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности контроля и регулирования прямозубых цилиндрических зубчатых передач, снижения трудоемкости работ по В1лрав- ниванию нагрузки по длине зуба, наносят вещество-информатор на рабочие поверхности зубьев второго колеса, а в качестве показателя пятна контакта используют значение длины рабочей поверхности зубьев, с к оторой выдавлено вещество-информатор в полюсной .зоне зацепления, определяют показатель регулировки подшипников дЯ по математическому выражению

,„„.Ь(-К),

где L - межосевое расстояние в передаче ;

среднее показателя пятна контакта зубьев шестерни и колеса;

Aon

5 1298509

К - коэффициент запаса разности где зазоров, учитьшающий уменьшение величины 4R в эксплуатации вследствие неравномерного износа подшипников, а 5 также погрешности в измерениях,

учетом этого регулируют радиальзазоры в, подшипниках, а величигрузки при обкатке передачи Р опре- О ют по математической зависимости у 1 6

JVon SJ

f угол перекоса в плоскости зацепления, допускаемый по условиям предельной концентрации нагрузки по длине зубьев зубчатых колес передачи, годной к эксплуатации;

рабочая длина зубьев шестерни и колеса;

удельная жесткость зацепления зубчатых колес при нагрузке Р.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля зубчатых передач.Цель изобретения - повьшение точности контроля и регулирования прямозубых цилиндрических зубчатых колес, снижение трудоемкости работ по выравниванию нагрузогк по длине зуба за счет определения и использования показателя регулировки подшипников. Это достигается тем, что при контрольном обкате передачи нагрузку выбирают больше номинальной, а за показатель пятна контакта выбирают длину вьщав- ленной краски с зубьев колес передачи в полюсной зоне зацепления. Сравнением длины зуба и показателя пятна контакта определяют количественную величину регулировки зазоров в подшипниках передачи. И с учетом зтого регулируют радиальньге зазоры в подшипниках. с (Л