Способ определения площади контакта поверхностей трения зубьев косозубых зубчатых колес

пп 868463 Союз Советских Социалистических Респуб ик(5 865695 ки о 3/56 Госуд твенный комитетСССРам нзооретеннйоткрытий по дел н.Г рчак, А.В.Кривошея и Я.Б рдена Трудового Красного Знамени институт вверхтвердых материалов АН украинской ССР 1 Заявитель ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ПОВЕРХНОСТЕЙРЕНИЯ ЗУБЬЕВ КОСОЗУБЫХ ЗУБЧАТЫХКОЛЕС(54) СПОСО ение точонтакта способа что обусстей зубчат а рбработкзубчатых Изобретение относится к машиностроению и может быть использованодля контроля и иследования взаимодействия косозубных колес, в частности, расположенных на скрещивающихся осях.Известен способ определения ширины площади контакта поверхностейтрения зубьев зубчатых колес заключающийся в том, что сжимают поверхность двух тел, а площадь контакта определяют с использованием теоретических зависимостей (ЦНедостатком укаэанногоявляется низкая точность,ловлено влиянием погрешноых колес.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сути и достигаемомуэффекту является способ определенияплощади контакта поверхностей трениязубьев косозубых зубчатых колес, зак-,лючающийся в том, что на поверхностизубьев эталонного колеса наносят слойвещества (в качестве которого используют краску), обкатывают эталонное ииспытуемое зубчатые колеса. Послечего площадь контакта зубьев устанавливают по краске, оставшейся на зубьяхиспытуемого колеса 2). Недостатком указанного способа является низкая точность, что обусловлено невозможностью нанесения на зубья равномерного по толщине слоя краски, определения площади контакта в различных фазах зацепления колес с перекрещивающимися осями.Цель изобретения - повыш ности определения площади к поверхностей зубьев.Эта пель достигается за счет того, что используют в качестве вещества абразив с твердостью, превосходящей твердость материала обоих колес, сообщают относительное перемещение колесам вдоль оси испытуемого колеса, измеряют высоту образовавшегося следа,обкатывание колес осуществляют с одновременным перемещением испытуемого колеса вдоль своей оси, по образовавшемуся при этом следу определяют его ширину, аплощадь контакта определяю расчетным путем по измеренным высотам и ширинам следов.На фиг.1 изображен зуб эталонного зубчатого колеса; на фиг.2 - схема относительного продольного перемещения испытуемого эталонного и зубчатых колес; на фиг.3 - схем и испытуемого и эталонногоколес; на фиг, 4 - зуб испытуемого зубчатого колеса после относительного продольного перемещения; на фиг.5 после обката зубчатых колес.Способ осуществляется следующим образом.Эталонное зубчатое колесо с нанесенным на боковые поверхности Д зубьев абразивом (алмазосодержащим монослоем) обкатывают в двухпрофильном зацеплении с твердосплавным эталонным зубчатым колесом под радиальной нагрузкой, в результате чего алмазные зерна вдавливаются в боковые поверхности зубьев первого эталонного зубчатого (фиг.1) колеса. Далее устанавливают эталонное и ис пытуемое зубчатые колеса (фиг,2) в заданную фазу зацепления, например, с помощью делительного механизма( не показано) и сообщают им продольное перемещение (5 рр) на величину ,р щ вдоль оси испытуемого зубчатого колеса. При этом, к эталонному зубчатому колесу прикладывают статический крутящий момент М р , а к испытуемому статический тормозной момент М, или просто фиксируют измеряемое зубчатое колесо в данной фазе зацепления, Для того, чтобы при продольном перемещении испытуемое зубчатое колесо не выходило из зацепления ширина эталонного зубчатого ЗО колеса выбрана из соотношения 8:сауб (фиг.2), а величина продольного перемещения выбрана из соотношения р =0,5 Вд. Здесь " - угол скрещивания осей колес. После про дольного перемещения на боковой поверхности испытуемого зубчатого колеса получается след О пятна контакта в заданной фазе зацепления (фиг.4). По этому следу определяют высоту, 40 т.е. расстояния между линиями его границ - с 1,41, д, -с о (фиг.4). Следующей операцией является взаимный обкат под рабочей нагрузкой испытуемого и эталонного зубчатых колес (фиг.З), Для этого к эталонному зубчатому колесу прикладывают динамический крутящий момент М р. напри-. мер от электродвигателя через редуктор, а к измеряемому - динамический тор- о мозной момент Моор,. например от тормозной электромуфты (Фиг.3), При этом обесечивают возможность свободного перемешения испытуемого зубчатого колеса вдоль своей оси, с сох ранением возможности передачи им крутящего момента, например, закрепив измеряемое колесо на шлицевой оправке без закрепления этого колеса по торцам. После обката на боковых поверхностях зубьев измеряемого зубчатого колеса останется след "с" суммаоного пятна контакта (фиг.5), Затем определяют шиоину следа - Ь Ь ,Ь в кажт 1 Э дой фазе зацепления, причем измеряют эти ширины вдоль линии, составляющей с линией зуба угол, равный углу скрещивания осей измеряемого и эталонного зубчатых колес на том диаметре, на котором производят измерения. В зависимости от этого диаметра будет измеияться укаэанный угол. Для определения площади контакта измеренную ширину следа, соответ.вующую заданной фазе зацепления разбивают на п частей, т.е. таким образом, что каждая ее часть соответствовала определенной высоте аа 1, а. После вышеуказанных иэмерейий площадь контакта определяют по формулеик= ЬКгде а, - измеренные расстояния междуграницами следа, полученногопри перемещении зубчатых колес вдоль оси, мм;Ь - части ширины следа вдоль линии следа, полученного приобкате зубчатых колес, мм.Положительный эффект способа обусловлен повышением точности определе-. ния площади контакта поверхностей трения зубьев косозубых колес, в частности, расположенных на скрещивающихся осях в контактной фазе зацепления при рабочей нагрузке. Формула изобретенияСпособ определения площади контакта поверхностей трения зубьев косозубых зубчатых колес, заключающийся втом, что на поверхности зубьев эталонного колеса наносят слой вещества,обкатывают эталонное и испытуемоезубчатые колеса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, используют в качестве веществаабразив с твердостью, переходящейтвердость материала обеих колес, сообщают относительное перемещение колесам вдоль оси испытуемого колеса,измеряют высоту образовавшегося следа, обкатывание колес осуществляютс одновременным перемещением испытуемого колеса вдоль своей оси, по образовавшемуся при этом следу определяют его ширину, а площадь контактаопределяют расчетным путем по измеренным высотам и ширинам следов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Заблонский К.И. Зубчатые пере,дачи. Киев, "Техника", 1977, с.39,2. Марков А.Л. Измерение зубчатыхколес. Л., "Машиностроение", 1968,с. 266 (прототип).868463прРиг. 2 Составитель В.Даниловникова Техред С, Мигунова. Корректор Г.Решетник едакто 8307/56 Тираж 910 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская набд.4/5