Способ компенсации накопленной погрешности шага зубчатых колес Советский патент 1990 года по МПК G01M1/20 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и (Средствам контроля и повышения качества зубчатых передач.

Цель изобретения - расширение области использования путем обеспечения компенсации погрешности планетарных механизмов.

Способ компенсации усилий в опорах корпуса редуктора, вызываемых накопленной погрешностью шага сателлитов, реализуется следующим образом.

На любых двух сателлитах делают угловую разметку, являющуюся полярной системой координат для установки пробных и компенсирующих грузов. Планетарный зубчатый механизм выводят на заданный скоростной режим и на абсолютной частоте вращения сателлитов со изменяют амплитуду AI и фазу радиальных колебаний корпуса механизма, а на относительной частоте вращения сателлитов (w -ол ) . где ол- частота вращения водила, измеряют амплитуду А2 и фазу крутильных колебаний корпуса.

Останавливают зубчатый планетарный механизм и на одном из сателлитов, имеющем разметку, устанавливают пробный груз величиной GI под углом ai относительно начальной точки разметки. Выводят зубчатый механизм на прежний скоростной режим и на тех же частотах снова измеряют амплитуды Аи, A2i и фазы п , i колебаний корпуса механизма.

Точно так же с пробным грузом величиной Ga. установленнь1м на втором, имеющем разметку, сателлите под углом Q5 относительно начальной точки, измеряют амплитуды А12. А 22 и фазы . 2 колебании корпуса. После этого определяют коэффициенты влияния пробных грузов как отношение вектора приращения колебаний корпуса по коорди нате i(l 1,2) к вектору Ьго пробного груза, вызвавшему это поиоа- щение

сх со

00

ю

о

All-Aj

s

Зная векторы амплитуд колебаний корпуса зубчатого механизма Ai. измеренные при его работе без пробных грузов, и коэффициенты влияния aij. определяют компенсирующие грузы PJ из решения системы комплексных уравнений

I aij P).

Полученные компенсирующие грузы Pi и Р2 представляют комплексные величины вида- PI а Ib; Р2 е + id. Модули этих комплексных чисел являются величинами компенс-ирующих грузов, а аргументы - углами установки их на сателлитах;

Pi tpi arctg ;

P2 -- V arctg-|-..

Пример. Моделируют на ЭВМ процесс- компенсации накопленной погрешности шага сателлитов двухступенчатого планетарного редуктора, аждая ступень которого выполнена по схеме 2К-Н. Корпус редуктора установлен на И виброизолято- рах. поэтому для оценки эффективности процесса компенсации принималось среднеквадратичное значение динамических усилий R во всех 14 опорах

VT4 Г.

F|/14

г

где Р - номер опоры (упругой связи) корпуса;р динамическое усилие в р-й связи.

Динамическое усилие Fp определяется следующим образом:

Fp

)

где Cp - коэффициент жесткости р-й связи; k - номер обобщенной координаты - перемещение корпуса по k-й координате;

(От- фаза перемещения; Uk ар - направляющие косинуса р-и связи, при k 6 ар (а . АУ .1, т, п).

Это выражение определяет взаимосвязь между колебаниями (перемещениями корпуса и динамическими усилиями в его опорах на любых двух сателлитах планетарного зубчатого, механизма делают вую разметку с интервалами в 10 , н апра вление разметки - против вращения сателлитов. Начальные точки разметок обоих сателлитов лежат в параллельных осевых

плоскостях сателлитов. Планетарный зубчатый механизм выводят на заданный скоростной режим, при котором скорость выходного вала механизма п 200 об/мин. Так как (У1 0. на частоте ш 220 с вращения сателлитов измеряют величины амплитуд и фаз радиальных и крутильных колебаний корпуса, которые получают равными Ai 0,19 Ю см: Аа 0,26-10 см и 051 33°, 95°. Останавливают зубчатый механизм и на одном из размеченных сател- птов на расстоянии k - 20 см от его оси вращения укрепляют пробный груз весом GI 50 г под углом ai 10° относительно начальной точки разметки сателлита. Выводят зубчатый механизм на скоростной режим п 200 оО/мин и на частоте w 220 с снова измеряют величины амплитуд-и фаз колебаний его корпуса. Значения этих вели- чин получают оавными Аи 0.2В J A2i 0,2 . .5 .

После остановки механизма пробный груз Gi снимают, а на втором сателлите. имеющем разметку на том же расстоянии . k 20 см от оси вращения устанавливают пробный груз весом G2 50 г под углом 02 20° относительно начальной точки разметки. При выходе на прежний скоростной режим получены амплитуды и фазы 0 НИИ корпуса механизма Ai 0,95 10 см: А2 0,18 см и р1 57 ,( .

Используя результаты измерений радиальных и крутильных колебаний корпуса зубчатого механизма, а также величины и углы установки пробных грузов из решения системы комплексных уравнений aiiPi-bai2P2+AI 0 a2iPi +а22Р2 +А2 0,

5

Aii-Ai - ll2jl 0 где an - 312 Q

A21-A2 - A22JlA2

определяют величины компенсирующих

лг; грузов PI, Р2 и углы , 1/ ИХ уСТЗНОВКИ На

сателлитах относительно начальных точек разметки. Значения получены следующие. Pi 54r, Р2 110ги1/ 1 140°, t/ 29 . При работе планетарного зубчатого ме50 ханизма с рассчитанными ми грузами, установленными на сателлитах . на том же расстоянии от оси вращения, что и пробные грузы, динамические нагрузки в опорах его корпуса значительно снизились.

Формула изобретения Способ компенсации накопленной погрешности шага зубчатых колес, заключающийся в том, что рассчитывают величины компенсирующих грузов и устанавливают

их на зубчатых колесах, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области использования за счет обеспечения компенсации погрешности планетарных механизмов, измеряют величины амплитуд и фаз радиальных колебаний корпуса механизма на абсолютной частоте вращения сателлитов и амплитуд и фаз крутильных колебаний на относительной частоте вращения, на лю

бые два сателлита поочередно устанавливают пробные грузы и повторяют измерения амплитуд и фаз на тех же частотах, соответственно, снимают пробные грузы, а величины компенсирующих грузов и углы их установки на этих сателлитах определяют по данным измерений колебаний корпуса механизма и по величинам и углам установки пробных грузов.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля и повышения качества зубчатых передач. Цель изобретения - снижение динамических нагрузок в опорах корпуса планетарного зубчатого механизма путем обеспечения возможности компенсации усилия, возбуждаемого накопленной погрешностью шага сателлитов. Это достигается тем, что на сателлитах устанавливают компенсирующие грузы, а углы их установки определяют по данным измерений колебаний корпуса механизма и по величинам и углам установки пробных грузов.