Способ контроля качества сопряжения рабочих поверхностей витков резьбы винтовых передач скольжения Советский патент 1992 года по МПК G01B5/20 

Изобретение относится к техническим измерениям в машиностроении, а именно к способам контроля точности винтовых передач скольжения по качеству сопряжения рабочих поверхностей винтовых пар.

Изобретение касается одного из направлений повышения надехности и долговечности винтовых передач скольжения путем повышения объективности контроля качества контактного взаимодействия винтовой пары и динамики его изменения в процессе работы пары.

Известен способ контроля на пятно контакта зубьев зубчатой передачи с применением красителя, при котором после установки зубчатой передачи в приспособление, подают в зону контакта краситель в виде порошка, например, дисульфита молибдена, взвешенного в газе. Процесс выявления пятна контакта идет при одновременном напылении красящего вещества и обкатке зубчатой передачи. Частицы красителя при этом остаются (втираются, прилипают) только в зоне контакта. Далее площадь, расположение и конфигурацию

2

XJ 00 О vi

пятна контакта зубьев зубчатой передачи измеряют известными техническими средствами.

Использование известного способа применительно к винтовым передачам не обеспечивает достоверность контроля качества сопряжения рабочих поверхностей витков резьбы гайки и винта.

Однако процесс, выявления пятна контакта идет при обкатке передачи, а реальные профили резьбы как винта так, и гайки имеют геометрические погрешности, то полученные в результате обкатки пятна контакта являются суммарным результатом множественных контактов различных участков поверхностей элементов пары. Поэтому данный способ не может быть признан объективно отражающим характер сопряжения элементов винтовой пары.

Известен также способ контроля пятна контакта зубьев зубчатой передачи, заключающийся в том, что пару зубчатых колес устанавливают на контрольно-обкатной станок и обкатывают под нагрузкой. На корпус контрольно-обкатного станка устанавливают преобразователь вибрации в электрический сигнал. Из сигнала выделяют гармоники, кратные частоте пересопряжения зубьев. Затем измеряют фазы гармоник в моменты времени, соответствующие определенным положениям зубчатого колеса. Эти моменты времени определяют по прохождению зубьями колеса фиксированной точки, в которой установлен датчик углового положения колеса, реагирующий на прохождение зубьев колеса, а также измеряют амплитуды этих гармоник. Измерение фаз и амплитуд гармоник можно осуществлять с помощью двухлучевого осциллографа, на один выход которого подают сигнал с датчика углового положения колеса, а на другой - последовательно выделенные гармоники,

По совокупности измеренных значений фаз и амплитуд гармоник и по результатам предварительной тарировки определяют величину и расположение пятна контакта.

Использование известного способа применительно к винтовым парам не может обеспечить достоверности контроля качества сопряжения рабочих поверхностей витков резьбы винта и гайки.

Особенности известного способа заключаются в использовании дискретности характера зацепЛения зубчатых передач. Использование данного способа контроля применительно к винтовым парам скольжения не представляется возможным в силу непрерывности контактирования одновременно всех витков гайки с рабочими поверхностями винта.

Наиболее близким из известных решений по технической сущности к описываемому способу является способ контроля качества сопряжения рабочих поверхностей

витков резьбы винтовых передач скольжения путем разрушения промежуточного слоя вещества-информатора относительным скольжением элементов передачи, заключающийся в том, что на

0 контактирующую поверхность винта наносят промежуточный слой вещества-информатора, после чего винтовую передачу подвергают обкатке под нагрузкой, в результате которой визуально просматривает5 ся поверхность разрушенного слоя вещества-информатора в виде ленточки на боковой поверхности витка резьбы винта (ленточка прикатки). По износу промежуточного слоя судят о качестве сопряжения.

0Недостатком этого известного способа

является то, что он не обеспечивает достоверности контроля качества сопряжения рабочих поверхностей витков резьбы винтовых передач скольжения, так как из5 нос каждого участка промежуточного слоя вещества-информатора, нанесенного на рабочие поверхности винта, является суммарным результатом множественных контактов различных участков рабочих поверхностей

0 гайки, ввиду чего следы износа вещества- информатора получаются в виде непрерывной ленточки. Следовательно, реальной картины -контактного взаимодействия винтовой пары известный способ не отражает.

5Целью изобретения является повышение достоверности контроля качества сопряжения рабочих поверхностей витков резьбы винтовых передач скольжения. Поставленная цель достигается тем, что

0 в известном способе контроля качества сопряжения рабочих поверхностей витков резьбы винтовых передач скольжения, включающем обкатку пары под относительной осевой нагрузкой с применением нанесенного

5 на контактирующую поверхность винта промежуточного слоя вещества-информатора и его разрушения относительным скольжением элементов передачи, при котором по характеру следов износа промежуточного слоя судят

0 о качестве сопряжения, промежуточный слой вещества-информатора наносят на контактирующую поверхность винта после грузовой обкатки, а его разрушение производят относительным скольжением элементов пары в

5 виде крутильных колебаний с заданной угловой амплитудой при относительной осевой нагрузке элементов пары.

При этом относительное скольжение в виде крутильных колебаний выполняют с угловой амплитудой 15-20°.

На чертеже представлена схема выполнения описываемого способа.

Для исключения влияния шероховатости обработки контактирующих поверхно: стей пары винт-гайка на качество контроля сопряжения, последнюю прежде всего подвергают грузовой обкатке на специальном, стенде. Затем на поверхности винта 1 наносят промежуточный слой вещества-информатора, для чего винт подвергают оксидному фосфатированию. Зоны контроля качества сопряжения рабочих поверхностей витков резьбы винтовой пары определяются исходя из геометрических размеров винта и гайки по формуле

N

I +a

где L - длина рабочего хода винта;

I - длина рабочей части гайки;

а - разрыв между зонами.

Гайку 2 навинчивают на винт 1, располагая ее в одной из зон контроля, и собранную винтовую пару размещают в контрольном приспособлении (не показано), в котором винту сообщают относительно гайку осевую нагрузку Р

Величина последней назначается конструктором в зависимости от геометрических размеров пары После этого элементам пары сообщают относительное скольжение в виде крутильных колебаний с заданной угловой амплитудой (р , которые прекращаются по достижении износа слоя вещества- информэтора под действием трения контактирующих участков рабочих поверхностей винта и гайки. Угол /) выбирают по возможности меньшего значения, учитывая, что с уменьшением его величины достоверность контроля качества сопряжения рабочих поверхностей повышается.

Оптимальную величину угла уз определяют экспериментальным путем, учитывая диаметр резьбовой пары и принятое количество циклов относительных крутильных колебаний ее элементов при заданной относительной осевой нагрузке Р на них.

После выполнения потребного количества относительных крутильных колебаний элементов винтовой пары весь описанный цикл повторяют для каждой из остальных

зон контроля, После этого винтовую пару извлекают из контрольного приспособления, а винт вывинчивают из гайки. По характеру износа промежуточного слоя (пятнам

контакта) судят о качестве сопряжения.

Использование описанного способа контроля обеспечивает по сравнению с известными способами повышение объективности оценки качества изготовления

винтовых передач по пятну контакта, что способствует повышению надежности тех узлов и агрегатов, в конструкциях которых применены винтовые пары.

Кроме того, возможность объективной

оценки качества изготовления винтовых передач по площади пятна контакта и особенностей его распределения позволяет конструктору при создании механизмов с винтовыми передачами лимитировать эти

параметры как нормативные, оптимизировать коэффициенты запаса прочности, а следовательно и массу конструкции, чтог особенно в авиастроении, наряду с надежностью является одним из главных техникоэкономических показателей.

Формула изобретения

1.Способ контроля качества сопряже- ния рабочих поверхностей витков резьбы

винтовых передач скольжения, включающий обкатку пары под относительной осевой нагрузкой с применением нанесенного на контактирующую поверхность винта промежуточного слоя вещества-информатора и его разрушения относительным скольжением элементом передачи, при котором по характеру следов износа промежуточного слоя судят о качестве сопряжения, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, промежуточный слой вещества-информатора наносят на контактирующую поверхность винта после грузовой обкатки, а его разрушение производят относительным скольжением элементов пары в виде крутильных колебаний с заданной угловой амплитудой при относительной осевой нагрузке элементов пары.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что относительное скольжение в еиде

крутильных колебаний выполняют с угловой амплитудой 15-20°.

Ј

Изобретение относится к техническим измерениям в машиностроении, а именно к способам контроля точности винтовых передач скольжения по качеству сопряжения рабочих поверхностей винтовых пар. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Способ включает обкатку винтовой пары (винт 1 и гайка 2) под относительной осевой нагрузкой с применением нанесенного на контактирующую поверхность винта промежуточного слоя вещества-информатора и его разрушение относительным скольжением элементов передачи. По характеру следов износа промежуточного слоя судят о качестве сопряжения Новым в способе является то, что промежуточный слой вещества-информатора наносят на контактирующую поверхность винта после грузовой обкатки, а его разрушение производят относительным скольжением элементов пары в виде крутильных колебаний с заданной угловой амплитудой при относительной осевой нагрузке элементов пары. При этом относительное скольжение в виде крутильных колебаний выполняют с угловой амплитудой 15-20°. 1 з п ф-лы. 1 ил (Л С

Я

Ч