Способ дискретного контроля профилей зубьев зубчатых колес

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к методам и средствам контроля зубчатых колес. Цель изобретения - повышение точности измерения путем обеспечения возможности базирования устройства непосредственно на контролируемые поверхности зубьев и упрощение процесса контроля за счет исключения переналадки устройства на каждый контролируемый параметр. Это достигается тем, что хорды измеряют как общие нормали на нескольких зубьях последовательно, а количество замеров (т.е. количество зубьев) определяют математическим выражением. 3 ил.

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПЮЛИН

„;SU, 1620805

А1 (51)5 С 01 В 5/20

Й Щ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О П 1РЫТИЯМ

Я И ГКНТ СССР (2 1) 44 1061 3/28 (22) 15.04 ° 88 (46) 15.01.91. Ьвл. К - 2 (71) Криворожский горнорудный институт (72) И.Н. Позняков,, Н.В. Кияновский. и A.È. Возников (53) 531. 71 7 ° 2: 621 . 833 (088. 8) (56) Цилиндрические зубчатые передачи .внешнего зацепления. Расчет геометрии. M.: Машиностроение, 1974, с. 6465. (54) СПОСОВ ДИСКРКтнОГО КОНТРОЛЯ

ПРОФИЛЕЙ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к маниноИзобретение относится к магтиностроенив, а именно к методам и средствам контроля зубчатых:.колес.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем обеспечения возможности базирования устройства непосредственно на контролируемые поверхности зубьев и упрощение процесса контроля за счет исклвчения переналадки устройства на каждый контролируемый параметр.

На Лиг. 1 показан участок контролируемого.колеса с расположением общих нормалей; на Лиг. 2 — узел I на фиг.

1 (с ножкой нормалемера); на Аиг,3— график для определения величин /цццц Макс °

Контролируемое зубчатое колесо имеет выпуклый звольвентный.профиль 1 зуба 2. Ножка нормалемера является касательной к проЬилв 1 в точке N, На ножке 3 нормалемера имеется кроистроению, а именно к методам и. средствам контроля зубчатых колес. Цель изобретения — повышение точности измерения путем обеспечения возможности базирования устройства непосредственно на контролируемые поверхности зубьев и упрощение процесса контроля за счет исключения переналадки устройства на каждый контролируемый параметр. Это достигается тем, что хорды измеряют как общие нормали на нескольких зубьях последовательно, а количество замеров {т=е. количество зубьев) определяют математическим выражением. 3 ил. ка 4. Выпуклый эвольвектный профиль С

1 зуба 2 в граничной точке 1 сопря,жен с вогнутой переходной кривой 5.

Контроль профиля t зуба 2 по предлагаемому способу осуществляется пу- ©Ф тем последовательного измерения нор- © малЕмером величин- обг их нормалей W, ( к левом . проАилю 1 зуба ? и к правым QQ

Ь профилям зубьев. Обличие нормали W; являются одновременно и хордами, так ф как точки пройилей зубьев, находящиеся на концах общей нормали, принадлежат одной окружности с центром на оси зубчатого колеса. Измеренную величину нормали W; сравнивают с номи% нальной величиной

W; = (г(Z, — 0,5) + ?хйВЫ +

+ Z inV5t)mcoslcos)b, где Z; — число зубьев, заключаемых в общую нормаль.

1620805

25 (2) !(!! !акс I а (иинн

<3) где !"( смаке — радиус кривизны проАилей зубьев в точках касания ножек нормалемера с проАилем зубьев при заклюЧЕHHH B HOPMRJII» W 4(4()ll((a максимального числа

35 зубьев leal(el

1 — радиус кривизны проАилей (!(!мын зубьев в точках касания ножек нормалемера с профилями зубьев при заклю- 40 чении в нормаль W gill! минимального числа зубьЪыы

1 ()(— радиус кривизны проАилей зубьев в точках на окружности вершин;

1 радиус кривиэны проАилей зубьев в граничных точках проАилей 1.

Из геометрии эвольвентных зубчатых передач известно:

50 (waaa(Inua) = 0,5Ынненс(мнн)сое ре (4) (5) — 0,5da sin Ыа

0,5Й sInk! — — P "(1 — s in ) — х) (!1а + с з inst

При таком способе левая ножка 3 нормалемера последовательно касается левого проАиля 1 зуба 2 в различных точках (Аиг. 1). Лля того, чтобы рабочая поверхность ножки нормалемера всегда была касательной к эвольвентному участку проАиля зуба (т.е. всегда имелась общая нормаль), необходимо соблюдение двух условий, ограничи- 1ð вающих максимальное и минимальное число зубьев в общей нормали. Во-первых точка И контакта ножки нормалемеI ра с проАилем зуба не должна совпадать с точкой профиля зуба на окружности вершин. Во-вторых, точка N не должна опускаться ниже граничной точки 1 проАиля, т.е. нижней точки эвольвентного участка профиля. учитывая рост радиуса кривизны проАиля зуба эвольвентного зубчатого колеса от граничной точки к точке на окружности вершин, в математической

Аорме записи эти i словия можно записать: где d . — делительный диаметр зубчатого колеса;

Ь вЂ” коэАфициент высоты головки, с — коэААициент радиального зазора; — коэААициент радиуса кривизны переходной кривой.

В соответствии с ГОСТ 13755-81

h = 1; с = О,?5; y = 0,38; ()(= 20. ,!(е»Ф 0

В (2) иоистевии .4) и (5) с учетом (1) и индекса макс.

Получим

1 sin/a (1

2 Никс - !, + — - 2xtgR— !

Г ш cos соф 2

- Z in Ug ), /

В выражении (б) величина Z. ; получается дробной, но так как в общую нормаль нельзя заключить дробное число зубьев, то эта величина округляется до ближайшего меньшего целого числа Х Макс, С учетом этого (6) примет вид:

1 y da! sinp(q

2 фокс = — (+ — — 2xtgg— ф шсоэ соэ(3б ?

Z in Ung).

В (3) подставим (4) с учетом (1) и индекса мин ° Получим:

1 2 tf

2 !(!!Ин + (+ — — 2х ф—

/1 mcos(icos (p 2 — Z in V0(p) (7) !

Ф 1 r2 Z 1!

Ен = 7 (— 2xtga mcosgcos)> 2 — Z in V()() (8) Дпя эвольвентных зубчатых передач с исходным контуром проведены теоретические исследования в обшецрименяемом диапазоне чисел зубьев колес

Z = 12-500 и коэААициентов смещений исходного контура х = -1,0-2,0 с

ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИН / !!4С!КC ! ( и ?.(,4ы. ПолУченные РезУльтаты свидетельствуют о том, что у эвольвентных зубчатнх колес можно измерить, f

В выражении (7) величина l !(я!(н получается дробной, но так как в общую нормаль нельзя заключить дробное число зубьев, то эта величина округляется до ближайшего большего целого

)! числа РУМЫН. С учетом этого (7) примет вид:

?0805 б зубьев. /р44, заключаемых в o6v нормаль, Определяется из выражения:

4ман= Емакс 2.

На Лиг. 3 значение / M< показано штриховой. линией.

40

16

3-4 нормали с различным числом зубьев в них и тем самым обеспечить контроль профиля 1 зуба 2 в трех-четырех точках. Часть результатов этих иссле-, дований представлена на Аиг. 3, .где видно, что для зубчатых. колес с 7. =

17-14() при х = 0 имеет место выраЦ

/ м((кс мин = (2... 3), т. е. можно ос.т(ествить контроль трех-четырех точек профиля 1. Так на зубчатом колесе с /. =. ?0 и х = 0 теоретически можно. измерить четыре общих

7.,.%. 3, !к нормали N<, Е,, W>, Wс с заключением в них 7. = 1, /, =.2, /ь = 3; 7., = 4 зубьев соответственно.

Проведенные экспериментальные замеры на таком з бчатом колесе с щ = — 5 мм показали, что измерение общей нормали W+< с заключением н нее Z(= 1 зуба злтр днено. Глк, при установке ножек микрометрического нормалемера во впадины между зубьями, и вращении микрометрического нинтл ножка 3, как правило, своей кромкой 4 пирллась в вогнутую переходную кривую 5 (Лиг. 2), и величина Е оказывалась завышенной. )то выэвлно тем, что .Номинальная точка кяслния N нлходится нл малом расстоянии hl от грлничной точки 1 (в зависимости оТ числа зубьев колеса и коэААициентл смещения исходного контура Ь1 может колебаться в пределах (0,03-0,?3)гч), а установить ножк 7 3 нормалемерл, избежав при этом кромочного контакта, так, чтобы расстояние от кромки 4 ножки 3 нормллемера до точки касания N с пройилем 1 зуба ? было не более Ь1, затруднительно.

Учитывая сложность измерения величины нормали при заключении в нее

Jt

/ 4я числа зубьев, определенного по Аормуле (8), в случае теоретической возможности контроля четырех точек

)! профиля 1 необходимо уменьшить 7, ®4, на единицу. При этом hI увеличивается до {0,48-0,59)m, а минимальное число

Формула изобретения

Способ дискретного контроля проЬи-. лей зубьев зубчатых колес, заключающийся н том, что измеряют на разных высотах зубьев величины хорд между разноименными профилями зубьев и сравнивают их с соответствующими номинальными.величинами хорд, 6 т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, хорды измеряют как

2О общие нормали к разноименным профилям зубьев, последовательно увеличивают количество зубьев 7., Охватываемых

Общей нормалью От /ЮН4 До / а(„ ЗУбьев, а /М.ян и,/макс ОПРеделяит матема25 тическими выражениями

/ мнн = /макс.

d sin ka )(Е,ч,а„с= =(+ — — 2 х Сд

- l. in М ), rye dq — диаметр окружности вершин зубьев колеса;

Ы л — угол профиля зуба в точке на окружности вершин; нормальный модуль зубчатого колеса;

Ь вЂ” угол профиля зуба исходного контура;

5 — основной угол наклона зубьен; х — коэМжциент смещения исходного контура;

in VQ= typic-s (— угол проАиля (для непрямозубых колес).

1620805

60 8д 100 170 140 Е

4Üã. 5

Составитель Б. ААонский

Редактор Н. Горват Техред Л.Сард|окова Корректор А. Осауленко

Заказ 4236 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101