Способ определения погрешностей сборки редуктора Советский патент 1989 года по МПК G01B5/20 G01B121/08 

1 Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам контроля зубчатых передач.

Цель изобретения - повышение точности измерения погрешности сборки путем обеспечения возможности п роиз- водить сравнение с идеальным редуктором. .

На фиг. изображена схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - схема взаимного расположения осей червячного редуктора; на фиг.З - схема взаимного положения неподвижной системы координат X,-Y, Z и вспомогательных систем координат X , Уд,, Х(,, Уц, Z идеальной передачи; на фиг.4 - схема взаимного положения осей вала червячного колеса идеальной и контролируемой передачи в результа те параллельного переноса оси; на фиг.5 - схема проекции точек осей вала на координатные оси Х, Уц ; на

(Л

фиг.6 схема проекции точек осей вала на координате оси X.,, У.. ,

М

На фиг.2 положение центров крайних торцовых сечений вала червячного Колеса (ведомого вал а) обозначено т. I и II положение центров крайних тор цовьгх сечений червяка (ведущего вала) т. Ill и IV, положение осей идеаль- ной передачи - сплошной линией, поло жение осей контролируемой передачи - штрихпунктирной линией.

Устройство для реализации способа включает в себя основание 1, стол 2 для установки контролируемого редуктора 3, контрольно-измерительные приспособления 4, источник 5 направленного света, прямую многогранную призму 6, прозрачную шкалу 7 с нанесенной сеткой и координатно-измери- fельные каретки (не показаны), расположенные на столе 2.

Од сл

3 , 146А035

Способ реализуется следующим образом.

На стсхл 2 основания 1 устанавливают контролируемый редуктор 3, Посредством контрольно-измерительных приспособлений 4 и координатно изне рительных кареток определяют координаты центров крайних торцовых сечежения элементов передачи:ua Cf г) - отклонение межосевого расстояния, u-b(fjjr) - смещение средней плоскости червячного, колеса, Ь у () отАло- нение межосевого угла (фиг.2),

Построение идеальной передйчи. Взаимное положение элементов идеальной передачи показано на фиг.2

rl aim ncniiJfO Л| С1«Г1ПЛ -. .

КИЙ ведущего и ведомого валов контро- ю и выполнено в соответствии с опреде

пируемого редуктора, сравнивают с положением координат центров крайних торцовых сечений ведущего и ведомого валов идеального редуктора. Кроме Т0ГО, на этой же машине имеется воз- мЬжность определить боковой зазор в передаче. Боковой зазор в передаче определяется следующим образом. Источник 5 направленного света ориенлениями, принятыми в стандарте

На фиг.З показано положение валЬв передачи редуктора в неподвижной. системе координат X,.Y Z, Вспомбга 15 тельные системы отсчета X;j Yj, Zj , их иачйла помещают в т, М, М и N, N , расположенные на линии пересечения плоскостей Си Д (фиг.2) и со- ответственно с осью чер1вяка и чёрвяч-

тируют перпендикулярно червяку. Затем 20 Ного колеса. Системы координат свяк червяку прикладывают знакоперемен- нцй момент. При этом вал червячного колеса закрепляют от поворота и осевого перемещения. Снимают отсчет по прямой многогранной призме 6 и шкале 7 и по нему определяют величину боко- вого зазора.

Способ осуществляется следующим

образом.

. Контролируемым объектом принимают червячный редуктор общего назначения Т-ипа Ч-100 с межосевым расстоянием

S, lOD мм.

По известным координатам крайних торцовых сечений червяка и вала чер рячного колеса контролируемой передачи определяют первичные ошибки полазанйые с контролируемой передачей обозначены со щтрихом, Х„ и т.д. .

Взаимное полодение элементов идег- альной червячной -передачи.определяют

25 ;по чертежу на -редуктор Ч-ЮО. Коорди наты точ,ек центров 1ср11ЙНйх торцовых сечений идеальной И контролируемой передачи приведены в табл.1.

В неподвижной системе отсчета

30 координаты т.М,Н определяит ий 4ei Teжа, а т. Н , математических соотношений..-.

Описание метода преобразования координат в пространстве ;

3g В общем виде переход от одной системы координат к другой записыват ется: -,. :

У Z5

а

4t

Я

«г

2«.

а

э

Чз

2

Ч

j

Y Zy 1

(1)

о

о

о

индекс при координатах обозначает, Что совершается переход от системы координат J к а„ , а, и т.д. элементы матрицы, соответствующие косинусам углов между соответствующими осями, например, а cos(Y Zj); а, b с - арифметические величины, . X

жения элементов передачи:ua Cf г) - отклонение межосевого расстояния, u-b(fjjr) - смещение средней плоскости червячного, колеса, Ь у () отАло-, нение межосевого угла (фиг.2),

Построение идеальной передйчи. Взаимное положение элементов идеальной передачи показано на фиг.2

. .

и выполнено в соответствии с опреде

лениями, принятыми в стандарте

На фиг.З показано положение валЬв передачи редуктора в неподвижной. системе координат X,.Y Z, Вспомбга тельные системы отсчета X;j Yj, Zj , их иачйла помещают в т, М, М и N, N , расположенные на линии пересечения плоскостей Си Д (фиг.2) и со- . ответственно с осью чер1вяка и чёрвяч-

0 Ного колеса. Системы координат связанйые с контролируемой передачей обозначены со щтрихом, Х„ и т.д. .

Взаимное полодение элементов идег- альной червячной -передачи.определяют

25 ;по чертежу на -редуктор Ч-ЮО. Координаты точ,ек центров 1ср11ЙНйх торцовых сечений идеальной И контролируемой передачи приведены в табл.1.

В неподвижной системе отсчета

30 координаты т.М,Н определяит ий жа, а т. Н , математических соотношений..-.

Описание метода преобразования координат в пространстве ;

3g В общем виде переход от одной системы координат к другой записыват ется: -,. :

1

j

Y Zy 1

(1)

определяюише положение - нового начали.:; в старой системе коо|)дйна1 ., и

51: .у , , /.. -;.- .

выполняют переход к системе коор-. динат Х„, Yf,, ZN (фйг.З) пользуясь . правилом (1)

Координаты т. It .

Изобретение относится к машино .строению, а именно к средствам контроля зубчатых передач. Цель изобретения - повышение .точности измерения погрешности сборки путем обеспечения возможности производить сравнение с идеальным редуктором. Это достигается тем, что после определения поло- жения осей редуктора производят по- строение идеального редуктора, ис- пользуя чертежи. Погрешность сборки определяют как разность положения координат концов валов контролируемого и идеального редукторов. 6 ил

(-433,039) + О + О + 433,039 О;

О + (408,941) + О -ь 331,055 -87,886;

О + О + Х-197,913) + 197,913 О..

Координаты т. II

Xj (-А33,039) + О + О 433.039 - 0;

Y - О + (-233,169) 4- О + 321,055 « + 87,887;

Zi - О + О 4- (-197,913) + 197,913 « О,

Координаты т. 1,

х; « (-421,538) + О . О 433, 039 11,,501; Y, - О + (-410,118) О + 321,055 - -89,063; Z; - О + О + (-197,875) + 197,913 0,038

Координаты т, II .

оординаты т. N

xL

Xi 100 +433,039

О ГО +321,055

О О 1 +197,913

О О ОI

Х (-415,833) + О О « 433,039 17,206; Yj - О + (-234,487) + О + 321,055 86,568;

,2 О + О + (-197,925) + 197,913 -0,012.

I ..

an

X,, (-418,686) + О + О + 433,039 14,353; Y|,. О -4- (-322,278) + О + 321,055 -1,223:; z О + О + (-197,900) +. 197,913 0,013..

Аналогичным образом переходят К системе координат X ц, Yд, Z, Координаты т. III.

(3)

1Д64035

О О +А33,039 I О +321,055 О 1 -1-297,913 001

X, (-399,539) + О О + 433,039 93,500; Y, О + (-321,055) + О 321,055 0{ Zj « О + О + (-297,913) - 297,913 0.

Координаты т, IV,

Х « (-526,539) +0 +0 + А33,039 -93/500; Y - О +(-321,055) + О + 321,055- 0; 2 О О + (-297,913) + 297,913 « 0.

Координаты т.

til

О+433,039

О +321,055

I +297,913 О 1

xj (-339,577) + О + О + 433,039 - 93,462; Y, « О + (-324,431) +0 + 321,055 -3,376; Z - О + О + (-297,846) + 297,913 0,067.

Координаты т. IV ,

100+433,039

О 1 О+321,055

О О 1+297,913 0001

(-526,536) +. О + О + 433,039 -93,500; О + (-321,055) + О + 321,055 0; .0 + О + (-297,913) + 297,913 0.;;

т,

U6A035

I О О +433,039 О 1 О +321,055 00 1 +297,913 0001

У;ц (-433,058) +0 + 0 + 433,039 -0,019;

Y О + (-322,743) + О + 321,055 -1,688;.

О + О + (-297,880) + 297,913 0,033.

- -

Определяют отклонения межосевогойимаетмя условно, в. целях различить

расстояний ft смещения средней . отклонения относительно номинальных плоскости червячного колеса ЛЬ.значений параметров передачи.

Величины Ла...(дГ) и ub(f,(r) oir Ошибки межосевого расстояния опре ,

ределяют как результат параллельного 20 следуклшм образом, переноса оси червяка и вала червячно- ; Рассмотрим рисунок (фиг,4), осно- го колеса идеальной передачи до совпа- ванный на фиг.З и результатах расче- дения с соответствующими осями контро- та (2), (3).

лируемой передачи, в т. М,М и результат е параллельного перено

Исключение составляет определение 25 са оси вала червячного колееа вдоль ;

осей Х„, У„, Z происходит совмещение T.N и N , однако т, I, l и т, II, II не совпадают и требуется дополнительный поворот относительно 30 соответствующих координатных осей.

межосевого угла, который определяют в результате поворота координатных осей Х, YW, г„и Х, „ Z относительно т, М и N

Результаты расчета по (4) и (5) представлены в табл,2.

Первичные ошибки сборки и монтажа передачи редуктора, приведенные в табл.2., по модулю, определяют как jjas.HocTb перемещений в направлении оД- юименных координат. Знак ощибки при

Определяют координаты т, I и II в результате параллельного переноса . оси вала червячного колеса до совмещения т. N и N t Обозначают коорди- - 35 наты полученных точек индексом Н ,.

/

X

О + О + О + 14,353 14,353; i

Yl 0+ (87,886) + О +(-1,223) -89,,109j

i;

0 + о + о + 0,013 0,013, I ;

100 +14,353 О 1 О -1,223 О О 1 +0,013 000. 1

10

(5)

Д-

Определяют координаты т, I и II в результате параллельного переноса . оси вала червячного колеса до совмещения т. N и N t Обозначают коорди- - 35 наты полученных точек индексом Н ,.

/

X

О + О -f. О + 14,353 14,3531

Y «О + 87,886 + 0 + (-1,223) 86,663;

,

Za - О + О + О 0,013 0,013,

, Рассмотрим проекции точик I и la ось X (фиг. 5) .

Угон между Хц и Х определяют Ьоотноиения,

Г

got.

JUVW4

., IX - lx:i,, . и м . ,

ft 1 Г « -. лt

Опре 10 и резул оси вал

TYfl

89,063

Обоз

Z О О -f- О + 0,033 0,033.

./.

Рассмотрим проекции т. III иИз фиг,5 и 6 следует, что откпо.«г. Ill на ось Y., (фиг.б),,.50 межосевого угла представляет Угол р. опр.еделяют из соотношенияразность углов к и составляет

„ 3j,.lA688 , . j i У 0.014 ад.

tgP

I Y I

1X)I

93,462

Таким йутем определяется погреиг носуь сборки и многоступенчатых ре- 5 дукторов,

.0,018

0,018 рад; fi 1,0346°, Отклонение межосевого угла &y().

JUVW4

и м . ,

в6 « 0,0320 рад; об 1,8341 .

Определим координаты т, 111 и 1У и результате параллельного переноса оси вала червяка дЬ совмещения т. М

Обозначим координаты полученных

, . j i У 0.014 ад.

Таким йутем определяется погреиг носуь сборки и многоступенчатых ре- 5 дукторов,

.Формула ;и 3 о б р е т 6 н и -я

Способ оТГределення погрешностей сборки редуктора, заключйющийся в

П -1А6А035

том, что определяют качество зацегше- ведомого валов контролируемого рения передачи, по которому судят о по- грешности сборки редуктора, о т Л и чающийся тем, что, с Целью повьппения точности, устанавливают ч редуктор на координатно-измерительную машину, определяют координаты центров крайних торцовых сечений ведущего и

дуктора, Сравнивают полученные данн с координатами центров крайних тор- g цобых сечений валов идеального редуктора в системе координат коорди- натно-измерительной машины и получе ную разность принимают за качество зацепления передачи,

t

Фиг,1

ведомого валов контролируемого редуктора, Сравнивают полученные данные с координатами центров крайних тор- g цобых сечений валов идеального редуктора в системе координат коорди- натно-измерительной машины и полученг- ную разность принимают за качество зацепления передачи,

« - t

Таблица

Таблица 2

14,353

. ва/t . KO/ieca

г

Ba/i VJ tfCfldflKa

(

Cr

4%v.

.v

/V

УН

f

/

fll

8W.(f