Способ контроля биения зубчатого колеса и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01B5/20 G01B121/08 

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

Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения из результата контроля погрешности, обусловленной несовпадением рабочей оси вращения зубчатого колеса с осью поворота.

На чертеже изображена схема устройства для реализации способа контроля.

Устройство содержит оправку 1 для базирования зубчатого колеса 2, промежуточные элементы 3 в виде тел качения, установленные с возможностью контактирования с поверхностями впадин между зубьями, приспособление 4 для поворота зубчатого колеса, дат-чик 5 поворотов зубчатого колеса на углы, пропорциональные величине окружного шага, измерительный орган, включающий контактирующий узел 6 с жестко скрепленными с ним плоскими параллельными площадками 7 и плоским зеркалом .8, а также отсчетный механизм 9, выполненный в виде автоколлиматора, при

этом нормаль плоского зеркала 8 лежит в одной плос кости с нормалями опорных площадок 7 и перпендикулярна оси вращения зубчатого колеса 2, а автоколлиматор 9 установлен неподвижно относительно оправки 1 и с возможностью получения автоколлимационного изображения от плоского зеркала 8, кроме того, контактирующий узел 6 имеет не только возвратно-поступательное перемещение, но и угловое до обеспечения одновременного касания опорными площадками 7 двух соседних промежуточных элементов.

Способ осуществляется следующим образом.

На оправке 1 базируют контролируемое колесо 2 таким образом, чтобы рабочая ось вращения зубчатого колеса 2 и ось вращения оправки 1 были приблизительно параллельны, затем устанавливают автоколлиматор 9 таким образом, чтобы его визирная ось была перпендикулярна оси вращения зубчатого колеса 2, что достигается известными автоколлимационными меOv

О

о

00 4i Vl

годами, после чего во впадинах между зубьями размещают одинаковые промежуточные элементы 3 в виде тел качения, например с помощью сепаратора (не показан), после этого возвратно-поступательными и угловыми перемещениями к.двум соседним промежуточным элементам 3 подводят контактирующий узел б до одновременного касания его опорных площадок 7 промежуточных элементов 3, При этом получают в поле зрения автоколлиматора 9 автоколлимацио нное изображение от плоского зеркала 8 при положении его нормали, перпендикулярном оси вращения зубчатого колеса 2, и с помощью микромет- ренного устройства автоколлиматора снимают отсчет «12 , соответствующий положению нормали плоского зеркала 8 в измерительной плоскости. Затем отводят от зубчатого колеса 2 контактирующий узел 6 и поворачивают с помощью приспособления 4 для поворотов зубчатого колеса на величину угла окружного шага, фиксируемого датчиком 5 угловых поворотов, и снова производят указанные измерения, получая отсчет , при этом цикл измерений продолжают до тех пор, пока зубчатое колесо 2 не совершит полный оборот. Таким образом будет получено п отсчетое

«12, «23ttn-i ,п, где п - число впадин

зубчатого колеса 2, затем величину биения (В) зубчатого колеса 2 вычисляют по формуле

В Bimax Bimin,

В которой В| pA i/206265,

при этом р - величина окружного шага;

А, A,--4-SA,,

где

д,-.

п

(п +1 -1)| (j-i)dj +(i-i)i (n+н) г 11

п

причем (5п ak - 1 ,k «k.k + 1 .

Ошибка (ппв) определения величины биения оценивается по формуле ппв р met .

Пусть pcflO мм, а гпо. - 50,2 (при использовании штатного автоколлиматора АК-02У), тогда то 0,01 мкм. Очевидно, что величину биения такого порядка очень сложно зарегистрировать измерителем линейных перемещений и тем более сложно с такой степенью точности учесть эксцентричность рабочей оси вращения зубчатого колеса относительно оси вращения оправки. В то же время указанная величина приводит к заметному угловому смещению касательной к соседним промежуточным элементам и достаточно просто регистрируется стандартным углоизмерительным прибором автоколлимационным методом. Практически точность контроля лимитирована только чистотой поверхностей контактирования и неравенством диаметров промежуточных элементов. Однако последний из источников ошибок может быть исключен методически, например перестановкой премежуточных элементов,

Ф о р м у л а и 3 о б рете н и я

1.Способ контроля биения зубчатого колеса, заключающийся в том, что определяют разность показаний отсчетного устройства,фиксируемыхпри

последовательном касании контактирующего узла с промежуточными элементами, размещенными во впадинах между зубьями зубчатого колеса при повороте его на один оборот, отличающийся тем, что, с

целью повышения точности контроля за счет исключения ошибок несовпадения рабочей оси вращения колеса с осью его поворота, поворот зубчатого колеса осуществляют фиксированно на углы, равные величине окружного шага зубчатого колеса, показания отсчетного устройства снимают при одновременном касании контактирующего узла двух соседних промежуточных элементов, при этом измеряют

угловое положение касательной к ним в системе отсчетного устройства.

2.Устройство для контроля биения зуб- чатого колеса, содержащее оправку для базирования контролируемого колеса,

промежуточные элементы в виде тел качения, установленные с возможностью контактирования с поверхностями впадин между зубьями контролируемого колеса, приспособления для поворота зубчатого колеса и измерительный орган, включающий в себя отсчетный механизм и контактирующий узел, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, отличающееся тем. что, с целью

повышения точности контроля за счет исключения ошибок из-за несовпадения рабочей оси вращения зубчатого колеса и оси поворотов, контактирующий узел выполнен в виде плоского зеркала, жестко соединенного с двумя плоскими опорными площадками, при этом плоскости опорных площадок параллельны, а нормаль плоскости зеркала перпендикулярна оси вращения зубчатого колеса и лежит в одной плоскости с нормалями плоскостей опорных площадок, контактирующий узел, установлен с возможностью углового перемещения, а устройство снабжено датчиком угла, кинематически связанным с приспособлением для поворота зубчатого колеса.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что отсчетный механизм выполнен в виде автоколлиматора и установлен с возможностью получения аатоколлимационно- го изображения от плоского зеркала контактирующего узла.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля зубчатых колес. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения ошибок, обусловленных несовпадением рабочей оси вращения зубчатого колеса с осью его поворота. Это достигается тем, что показания отсчетного устройства снимают снимают при одновременном касании контактирующего узла двух соседних промежуточных элементов. При этом отсчетный механизм выполнен в виде автоколлиматора и установлен с возможностью получения автоколлимационного изображения от плоского зеркала контактирующего узла. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.