Прибор для исследования процесса зацепления зубчатых колес

 

Полезная модель относится к измерительным устройствам и предназначена для использования в зубоизмерительных лабораториях заводов по изготовлению зубчатых передач и исследовательских лабораториях НИИ.

У известного прибора могло происходить заклинивание тормоза, а у предложенного - тормоз снабжен компенсатором, предотвращающим его заклинивание и обеспечивающим плавное и равномерное нагружение экспериментальных передач.

Полезная модель относится к измерительным устройствам и предназначена для использования в зубоизмерительных лабораториях заводов по изготовлению зубчатых передач и исследовательских лабораториях НИИ.

Известно устройство для исследования процесса зацепления зубчатых колес (а. с.1163143, МКИ G01B 21/20, опубл. 23.06.85. Бюл. 23, реализованное в металле и описанное в кн.: Маркин Ю.С.Исследование механизмов с учетом упругости звеньев. - Казань: Таткнигоиздат, 1981, рис.1, стр.5 - прототип), имеющее корпус, электродвигатель, кинематически связанный с водилом, на котором свободно установлено промежуточное колесо с кольцевой проточкой, зацепляющееся с соосно установленными эталонным и контролируемым зубчатыми колесами, и механизм регистрации изменения относительного положения эталонного и контролируемого колес, при этом контролируемое зубчатое колесо жестко связано с корпусом, эталонное зубчатое колесо установлено в корпусе свободно и кинематически связано с механизмом регистрации изменения относительного положения эталонного и контролируемого зубчатых колес, причем водило выполнено в виде диска с кольцевой фрикционной поверхностью, с которой взаимодействует тормозной элемент, жестко связанный с промежуточным колесом и снабженный механизмом его перемещения в осевом направлении.

Основной недостаток известного устройства заключается в том, что оно не имеет компенсатора погрешностей изготовления деталей прибора, т.е. оси тормозного диска, опорной плоскости самого тормозного диска и опорной плоскости механизма перемещения, поскольку при нагружении зубчатой передачи происходит заклинивание тормозного диска между диском водила и механизмом его перемещения в осевом направлении.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы предотвратить заклинивание тормозного диска при нагружении исследуемой зубчатой передачи.

Технический результат достигается тем, что прибор для исследования процесса зацепления зубчатых колес, имеющий корпус, электродвигатель, кинематически связанный с водилом, на котором свободно установлено промежуточное колесо с кольцевой проточкой, зацепляющееся с соосно установленными эталонным и контролируемым зубчатыми колесами, и механизм регистрации изменения относительного положения эталонного и контролируемого колес, при этом контролируемое зубчатое колесо жестко связано с корпусом, эталонное зубчатое колесо установлено в корпусе свободно и кинематически связано с механизмом регистрации изменения относительного положения эталонного и контролируемого зубчатых колес, причем водило выполнено в виде диска с кольцевой фрикционной поверхностью, с которой взаимодействует тормозной элемент, жестко связанный с промежуточным колесом и снабженный механизмом его перемещения в осевом направлении, на резьбовую часть оси водила, на которой расположен тормозной диск, надета выпуклая сферическая шайба, плоская поверхность которой жестко связана с основанием тормозного диска, а ее выпуклая сферическая поверхность контактирует с вогнутой сферической поверхностью другой шайбы, плоская поверхность которой упирается в механизм перемещения диска в осевом направлении, при этом высота выпуклой шайбы должна быть больше хода механизма перемещения диска в осевом направлении.

Такое исполнение компенсатора при нагружении зубчатой передачи позволило располагать плоскость фрикционной поверхности водила и поверхности механизма перемещения диска в осевом направлении, упирающейся в плоскую поверхность вогнутой шайбы, при любом их положении путем соответствующего расположения сферических поверхностей шайб, плавно и равномерно нагружать фрикционные поверхности тормоза и предотвращать их заклинивание.

На фиг. представлена схема прибора.

Прибор для исследования процесса зацепления зубчатых колес (фиг.) имеет корпус 1, электродвигатель 2, кинематически связанный с водилом 3, на оси 4 которого свободно установлено промежуточное колесо 5 с кольцевой проточкой, зацепляющееся с соосно установленными эталонным 6 и контролируемым 7 зубчатыми колесами, механизм 8 регистрации изменения относительного положения эталонного и контролируемого колес, при этом контролируемое зубчатое колесо 7 жестко связано с корпусом 1, эталонное зубчатое колесо 6 установлено на валу 9 в корпусе свободно и кинематически связано с механизмом 8 регистрации изменения относительного положения эталонного и контролируемого зубчатых колес, причем водило 3 выполнено в виде диска 10 с кольцевой фрикционной поверхностью, с которой взаимодействует тормозной элемент 11, жестко связанный с промежуточным колесом 5 и снабженный механизмом 12 его перемещения в осевом направлении, на резьбовую часть оси 4 водила, на которой расположен тормозной диск 11, надета выпуклая сферическая шайба 13, плоская поверхность которой жестко связана с основанием тормозного диска, а ее выпуклая сферическая поверхность контактирует с вогнутой сферической поверхностью другой шайбы 14, плоская часть которой упирается в механизм перемещения диска в осевом направлении, при этом высота выпуклой шайбы должна быть больше хода механизма перемещения диска в осевом направлении.

Прибор работает следующим образом.

Сущность измерения неравномерности вращения передач заключается в том, что два абсолютно одинаковых (совместно изготовленных) зубчатых колеса 6 и 7 (см. фиг.) устанавливаются в приборе так, как они находились при совместном их изготовлении. Оба колеса вводятся в зацепление с колесом 5. Неподвижное колесо 7 и нижний венец колеса 5 составляет контролируемую цепь, а подпружиненное через рычаг 8 колесо 6 и верхний венец колеса 5 составляют измерительную цепь.

Если бы зубчатые колеса представляли собой абсолютно твердые тела, то при любых ошибках в шаге и профилях зубьев рычаг 8 должен оставаться неподвижным, так как колеса 6 и 7 абсолютно одинаковы. Абсолютно одинаковы и зубчатые венцы колеса 5. При этом предполагается, что колеса 6 и 7 соосны. Но зубья колес 5 и 7 контролируемой цепи под нагрузкой деформируются, следовательно, неизбежно смещение их относительно своих теоретических положений. Это смещение передается на рычаг 8 механизма регистрации относительных перемещений колес.

Нагружение зубчатой передачи осуществляет тормоз, состоящий из диска 10 с кольцевой фрикционной поверхностью, тормозного элемента 11 с фрикционными накладками и механизмом 12 его перемещения. Совершенно очевидно, что при изготовлении деталей прибора и их монтаже появляются погрешности и, как правило, фрикционная плоскость диска 10 и упорная плоскость механизма перемещения 12 оказываются направленными под некоторым углом друг к другу. Перекос этих плоскостей приводит к их заклиниванию, поскольку образуется односторонний силовой поток под действием механизма перемещения. Чтобы этого не происходило, нами предложен компенсатор, состоящий из двух шайб: выпуклой сферической 13, жестко связанной с промежуточным колесом и ступицей тормозного элемента, и вогнутой сферической - 14. При этом силовой поток, создаваемый механизмом перемещения, равномерно распределяется между сферическими поверхностями шайб, который равномерно передается на тормозной элемент 11, и тормоз плавно и равномерно нагружает зубчатую передачу. В этом случае заклинивания не происходит. При этом высота выпуклой шайбы должна быть больше хода механизма перемещения диска в осевом направлении, чтобы полностью не затягивать тормоз.

Этот эффект нами проверен экспериментально. Следовательно, задача, поставленная перед полезной моделью, полностью выполнена.

Прибор для исследования процесса зацепления зубчатых колес, имеющий корпус, электродвигатель, кинематически связанный с водилом, на котором свободно установлено промежуточное колесо с кольцевой проточкой, зацепляющееся с соосно установленными эталонным и контролируемым зубчатыми колесами, и механизм регистрации изменения относительного положения эталонного и контролируемого колес, при этом контролируемое зубчатое колесо жестко связано с корпусом, эталонное зубчатое колесо установлено в корпусе свободно и кинематически связано с механизмом регистрации изменения относительного положения эталонного и контролируемого зубчатых колес, причем водило выполнено в виде диска с кольцевой фрикционной поверхностью, с которой взаимодействует тормозной элемент, жестко связанный с промежуточным колесом и снабженный механизмом его перемещения в осевом направлении, отличающийся тем, что на резьбовую часть оси водила, на которой расположен тормозной диск, надета выпуклая сферическая шайба, плоская поверхность которой жестко связана с основанием тормозного диска, а ее выпуклая сферическая поверхность контактирует с вогнутой сферической поверхностью другой шайбы, плоская поверхность которой упирается в механизм перемещения диска в осевом направлении, при этом высота выпуклой шайбы должна быть больше хода механизма перемещения диска в осевом направлении.



 

Наверх