Способ контроля профилей зубьев зубчатых колес

(19)05 601 В 5/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ(56),1. Авторское свидетельство СССР)ч. 1288400, кл. 6 01 В 5/20. 1984,2, Авторское свидетельство СССРМ 125429, кл, 6 01 В 5/20, 1983.3, Марков А,Л, Контроль зубчатых колес,Л Машиностроение, 1977, с. 1 б 0,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЕЙЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС(57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано ля контроля профилей цилиндрических убчатых колес после их изготовления. Известен способ контроля зубчатых колес. заключающийся в том, .что производят сравнение размеров контролируемого колеса с образцовым путем контакта боковых поверхностей с индикатором измерительного. устройства ЯНедостатком его является необходимость использования эталонного колеса, да и сам контроль осуществляется в наперед заданной точке.Известен способ контроля конт мощью измерительного робота, осн го измерительной головкой (2.Недостатком этого способа является то, что измерительная головка должна перемеура с по- ащенногп 2сов а К АВТОР КОМУ СВИ 2контроля профилей зубьев цилиндрических зубчатых колес после их изготовления. С целью расширения области применения за счет обеспечения контроля любых возможных профилей, полученных по методу обкатки и копирования, в описываемым способе измеряют расстояние по нормали от текущей точки на профиле зуба до точки пересечения этой нормали с расчетной окружностьк) на колесе и угол между линией нормали и касательной к расчетной окружности, проведенной через точку пересечения нормали к профилю зуба с расчетной окружностью на колесе, радиус которой определяется по формуле: й = 0,5 а 2, где вв торцовый модуль колеса, 2 - число зубьев на нем, 1 ил,4 щаться по определеннои траектории с помощью измерительного робота, Применительно к зубчатому колесу, профиль которого подлежит уточнению, измерение становится функционально сложным и недостаточна точным,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является известный способ контроля профилей цилиндрических колес с эвольвентными профилями на зубьях, в котором контролируется расстояниер по нормали и-и к звольвентному профилю от текущей точки К до точки Чч касания нормали и-и с расчетной окружностью радиуса й, рассчитываемого по формуле1772588 рт = ВР = гвф,10 15 20 30 ределяют по формуле а=а(р), р=р(р) В = 0,5 ичсЕ,В =0,5 е 1 2,где щ 1 = щп /соз Р,где т - торцевой модуль колеса, Е - число зубьев колеса, ас - угол зацепления, радиус В ири этом совпадает с радиусом гв основной окружности 3Суть контроля заключается в сравнении действительного расстояния р с его теоретической величиной. равной где у - угол развернутости эвольвенты.Недостатком этого способа, реализованного в приборах-эвольвентомерэх отечественнных и зарубежных образцов в том, что он пригоден лишь для контроля колес с эвольвентнь ми профилями зубьев.Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности контроля любых возможных профилей, полученных по методу обкатки и копирования, Поста.вленная цель достигается тем; что.в способе контроля профилей зубьев зубчатых колес,заключающемся в том, что измеряют расстояние по нормали от текущей точки на профиле зуба до расчетной окружности на колесе, измеряют это расстояние до точки пересечения нормали с расчетной окружностью и дополнительно. измеряют угол между линией нормали и касательной к расчетной окружности, проведенной через точку пересечения нормали к профилю зуба с расчетной окружностью на колесе, при этом радиус расчетной окружности опгде щ - торцовый модуль колеса, а 2- число зубьев на нем.Описываемый способ контроля пригоден для всех возможных профилей зубьев цилиндрических колес благодаря обеспечению возможности контроля одновременно по двум параметрам:р- расстоянию по нормали и-и от текущей точки К на профиле зуба до точки ЧЧ пересечения или касания нормали с расчетной окружностью радиуса В;углу а в точке ЧЧ между нормалью и-и и касательной т - т к расчетной окружности в этой точке.Угол а по своему физическому смыслу в зубчатой передаче соответствует углу зацепления при линейном контакте зубьев колес, Как правило, это сложная функция а=ау) угла поворота колес в станочном зацеплении и целиком определяется параметрами исходного контура инструмента,40 45 50 55 В эвольвентной передаче а= сопз 1, для циклоидальной а = С р, где С - постоянная величина.В процессе контроля идентификация профиля осуществляется с использованием зависимости Ур =Всов(а(у б р, о где у - угол дуги расчетной окружности радиуса В на колесе между точками ЧЧ и А, при этом ЧЧ - точка пересечения нормали к профилю в контролируемой точке К с расчетной окружностью, а А - точка пересечения расчетной окружности и контролируемого профиля.Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображено контролируемое зубчатое колесо и рычажная механическая система, которая может реализовать описываемый способ контроля.Центр зубчатого колеса с рабочим профилем зуба, ограниченным линией 1, расположен в точ.ке 01, Рычажная система контролирующего механизма представлена звеньями 2 и 3, шарнирно связанными в точке ЧЧ. На звене 3 имеется два измерителя линейногори углового а параметров. Длина рычага 2 настраивается по радиусу В расчетной окружности колеса. Сам рычаг 2 имеет возможность углового перемещения относительно точки 01 на угол р Установление связей трех параметров позволяет описать любую плоскую кривую.Контролируемый параметр р профиля характеризуется расстоянием от текущей точки К на профиле до точки ЧЧ по нормали и-и к профилю зуба, угол а- углом между касательной т - ю и нормалью и-и к профилю зуба в ЧЧ, совпадающей с положением оси рычага 3. Оба они зависят от угла р поворота рычага 2, отсчитываемого от положения, занимаемого точкой А как точки пересечения контролируемого профиля 1 с расчетной окружностью радиуса В.Способ осуществляют следующим образом.Перед измерением зубчатого колеса с рабочим профилем 1 длина рычага 2 настраивается по длине расчетной окружности контролируемого колесавп - нормальный модуль колеса, 2 - число зубьев колеса,В - угол наклона зубьев,Затем контролируемое зубчатое колесо устанавливают тэк, что его ось оказывается совмещенной с точкой 01 рычажной системы 2, 3, После этого находят точку А на колесе, в которой положение рычага 2 соот-.ветствует началу контроля, а значение угла ф= О.При этом расстояние р = О, а угол а соответствует своему начальному значению.В процессе контроля задают число контролируемых точек. по которым определяют соответствующие им значения угла ц,Сама процедура контроля может быть выполнена двумя вариантами в зависимости от начальных условий и конечных целей:1. Известны паспортные данные колеса, в том числе функция а = а( р) . Требуется найти отклонение действительного профиля от теоретическогоМ=рДля этого осуществляется контроль р в любой заданной точке К, после поворота рычага 2 на угол р, а рычага 3 на угол а = а (р) . Процесс повторяется заданное число раз. Найденная величина сравнивается с р подсчитанной по формулеУр = Ясов ( а ( р ) ) б р.о2, Известны паспортные данные колеса,функция а =а(р) не определена. Требуется найти отклонение действительногопрофиля от теоретического Ьр, а такжеуточнить тип зацепления, т.е. найти описание кривой, очерчивающей профиль. Такаяпостановка возможна, например, в следующих случаях:1) контроль колеса, профиль которогоподвергся эксплуатационному износу;2) контроль колес с целью их селективной сборки,В таком случае после установки измерительной системы в точку А. переход в текущую точку контроля В осуществляется поворотом рычага 2 на угол р, а величина 5 а уточняется сканирующим движениемрычага 3 до получения экстремального значения контрольного параметра р, В дальнейшем по значениям параметров а идентифицируется тип кривой, очерчиваю щей профиль по специальной методике,разработанной авторами, а затем по значениям р находится отклонение действительного профиля от теоретического (идентифицированного).15 Описанный способ контроля предполагает создание компьютеризированного измерительного комплекса. позволяющего контролировать цилиндрические зубчатые колеса с любыми рабочими 20 профилями, а также давать их математическое описание с использованием современных статистических методов обработки результатов контроля.25 Формула изобретенияСпособ контроля профилей зубьев зубчатых колес, заключающийся в том, что измеряют рэсстоян е по н рма .и ос 1 текущей 30 точки на профиле зуба до расчетной окружности на колесе, пз ксторсму цдят о и; - риле, о т л и ч э ю щ , л с я е;л . то, с .-:,:ь э расширения области его применен", . за счет обеспечения возможности контроля 35 любых возможных профилей, полученныхпо методу обкатки и копирования, измеряют это расстояние до точки пересечения нормали с расчетной окружностью и дополнительно измеряют угол между линией 40 нормали и касательной к расчетной окружности, проведенной через точку пересечения нормали к профилю зуба с рг четнои окружностью на колесе. радиус которсй определяют по формуле45К=О,5 п 1 е Ъгде в; - торцевый модуль на колесе; Е - число зубьев на колесе.1772588 Составитель Л.Гордина ехред М.Моргентал Реда ректор И,Шмакова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор Гагарина, 10 аз 3836 Тираж ПодписноеВНИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5