Устройство к биениемеру для контроля зубчатых колес Советский патент 1992 года по МПК G01B5/20 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение на машиностроительных и ремонтных предприятиях,

Для контроля радиального биения зубчатого венца известно большое количество биениемеров моделей БВ-584, БВ-966, БВ- 5015, БВ-5029, БВ-5035, БВ-5060, БВ-5077, УЗП-400 МИЗа, Б-2М и 25002 ЛИЗа, Б-10 ЧИЗа и др. Ими измеряется радиальное биение зубчатого венца путем перемещения конического или сферического наконечника, вводимого во впадину зуба.

Отклонения шага зацепления контролируются шагомерами моделей БВ-5070, НЦ- 21702 (ГОСТ 3883-81) БВ-584, БВ-966, БВ-5015 и др. Приборы снабжены двумя

тангенциальными координирующим и измерительным, а также опорным контактами.

Недостатком этих шагомеров являются их ограниченные возможности, ими можно контролировать только шаги зацепления двух одноименных профилей.

Наиболее близким к изобретению является устройство к биениемеру для контроля зубчатых колес.

Это устройство состоит из измерительного стержня со сферическим наконечником, который монтируется в каретке биениемера и служит для измерения радиальных погрешностей двух смежных профилей впадины зубчатого колеса. На измерительном стержне закрепляется стойка с поворотным двуплечим измерительным

4

4 vj

00 О СЯ

рычагом, один из концов которого предназначен для контактирования со свободной поверхностью одного из смежных зубьев колеса, а второй кинематически связан с преобразователем линейных перемещений, показывающим тангенциальные отклонения профиля зуба. Двуплечий измерительный рычаг подпружинен относительно измерительного стержня, причем пружина измерительного рычага и пружина преобра- зователя линейных перемещений частично компенсируют друг друга.

Недостатком этого устройства является то, что оно позволяет контролировать только взаимосвязанные радиальные отклоне- ния двух смежных профилей впа дины и тангенциальные отклонения третьего соседнего профиля зуба зубчатого колеса.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспече- ния одновременного контроля и отклонения как окружного, так и шага зацепления зубчатого колеса

Это достигается тем, что устройство, содержащее корпус, каретку, расположенную на корпусе, измерительный стержень с коническим наконечником, закрепленный на каретке первый преобразователь линейных перемещений, кинематически связанный с кареткой, стойку, закрепленную на измери- тельном стержне, двуплечий рычаг с осью, установленный на стойке и подпружиненный относительно последней, один из концов которого предназначен для контактирования с профилем зуба контро- лируемого колеса, второй преобразователь линейных перемещений, установленный на

стойке и кинематически связанный со свободным концом двуплечего рычага, снабжено второй стойкой, закрепленной на измерительном стержне, вторым двуплечим рычагом с осью, установленным на второй стойке и подпружиненным относительно последней, один из концов которого предназначен для контактирования с профилем второго зуба контролируемого колеса, третьим преобразователем линейных перемещений, установленным на второй стойке и кинематически связанным со свободным концом второго двуплечего рычага.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг 2 - приспособление для настройки устройства

Устройство состоит из корпуса 1, каретки 2 и измерительного стержня 3 с кониче- скгим наконечником, жестко закрепленного в каретке 2 корпуса 1 биениемера. На измерительном стержне 3 монтируются стойки 4 и 5, в которых устанавливаются соответственно на осях 6 и 7 двуплечие измеритель

2

ные рычаги 8 и 9. В стойке 4 неподвижно крепится преобразователь 10 линейных перемещений, а в стойке 5 - преобразователь 11 линейных перемещений, которые своими наконечниками касаются соответствующих измерительных подпружиненных рычагов 8 и 9. Преобразователь 12 линейных перемещений кинематически связан с кареткой 2 корпуса 1 биениемера Стойка 4 и 5 стопорится на стержне 3 своими винтами 13 и 14

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением производится настройка устройства в приспособлении (см фиг 2) таким образом, чтобы расстояние между коническими наконечниками измерительного стержня 3 и сферой измерительного рычага 9 равнялось номинальной длины (Sc) постоянной хорды зуба зубчатого колеса по делительной окружности радиуса г. Это достигается перемещением стойки 5 вдоль наконечника 3 и фиксацией ее в заданном положении винтом 13 Требуемые расстояния достигаются вертикальным а и горизонтальным h2 наборами плиток концевых мер длины,

Толщина этих наборов плиток рассчитывается по формулам

2

оп . m Z , тс.

а Ьс cos -j -t-«- sin уу

- гШ2 (1 - cos) - г;

sin

ж

7JP7 ctg a - Sc

(2)

Sin j - Гш2 (1 + Sin j ) - K2

где л 3,1416;

m - модуль измеряемого зубчатого колеса;

z - число зубьев измеряемого зубчатого колеса;

радиус сферы двуплечего рычага 9,

а угол профиля измеряемого зубчатого колеса;

2 -1 расстояние между осью стержня 3 (осью призмы приспособления) и боковой поверхностью приспособления;

fe - расстояние между вершиной конуса (призмы) и установленной поверхностью плиток.

Значения b и k2 назначаются конструктивно

При настройке устройства для измерения отклонений шага зацепления производится перемещение стойки 4 вдоль стержня 3 и закрепление ее винтом 14 в таком положении, чтобы расстояние между измеряемыми точками профилей равнялось номинальному шагу зацепления РЫ. Это расстояние достигается установкой вертикального Ь и горизонтального hi наборов плиток концевых мер длины. Толщина этих наборов рассчитывается по формулам

b Pbr cos a mZ

л

sin тгу Гш1 (1 - cos a) - h

hi РЫ sin a + sin- ctg a - run (1 sln a ) - Ki ,

где гШ1 - радиус сферы двуплечего рычага 8;

- расстояние между осью стержня 1 (осью призмы приспособления) и боковой поверхностью приспособления;

- расстояние между вершиной конуса (призмы приспособления) и установочной поверхностью плиток.

Значения И и ki назначаются конструктивно. Настроенное на конкретное зубчатое колесо в приспособлении устройство жестко монтируется в каретке 2 корпуса 1 биениемера. Измеряемое зубчатое колесо 15 устанавливается с беззазорной оправкой в центрах биениемера. Перемещением каретки 2 устройство вводится в контакт с четырьмя соседними профилями контролируемого зубчатого колеса. Преобразователь 11 линейных перемещений дает показания отклонений толщины зуба от номинального значения, преобразователь 12 фиксирует отклонения двух профилей в радиальном

10

15

20

25

2Q

ос о

направлении, а преобразователь 10 измеряет отклоне ния от номинального значения шага зацепления.

Таким образом, изобретение позволяет одновременно проводить измерения трех параметров зубчатого колеса: отклонения толщины зуба по постоянной хорде, отклонения профилей зубьев в радиальном направлении и отклонения шага зацепления.

Формула изобретения

Устройство к биениемеру для контроля зубчатых колес, содержащее корпус, каретку, расположенную на корпусе, измерительный стержень с коническим наконечником, закрепленный на каретке первый преобразователь линейных перемещений, кинематически связанный с кареткой, стойку, закрепленную на измерительном стержне, двуплечий рычаг с осью, установленный на стойке и подпружиненный относительно последней, один из концов которого предназначен для контактирования с профилем зуба контролируемого колеса, второй преобразователь линейных перемещений, установленный на стойке и кинематически связанный со свободным концом двуплечего рычага, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей оно снабжено второй стойкой, закрепленной на измерительном стержне, вторым двуплечим рычагом с осью, установленным на второй стойке и подпружиненным относительно последней, один из концов которого предназначен для контактирования с профилем второго зуба контролируемого колеса, третьим преобразователем линейных перемещений, установленным на второй стойке и кинематически связанным со свободным концом второго двуплечего рычага.

/5

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение на машиностроительных и ремонтных предприятиях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Это достигается тем, что устройство, содержащее корпус, каретку, расположенную на нем, измерительный стержень, оснащенный коническим наконечником для измерения радиальных отклонений двух смежных профилей зубьев преобразователем линейных перемещений, снабжено стойкой, в которой монтируется измерительный двуплечий рычаг со вторым преобразователем для контроля тангенциальных отклонений третьего соседнего профиля зуба зубчатого колеса. Отклонение шага зацепления или окружного шага фиксируется третьим преобразователем линейных Перемещений, связанным с другим двуплечим измерительным рычагом и установленным в своей стойке. 2 ил.

Фиг. 2