Способ контроля параметров резьбы

(51)5 6 01 В 3/40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ болт способа ает в се(21) 4780331/28(71) Самарский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРВ 813117, кл. 6 01 В 3/40, 1981.(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля зубчатых колес. Цель изобретения -повышение точности путем обеспечениявозможности определять параметры резьИзобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля резьб,Цель изобретения - повышение точности путем обеспечения возможности определять параметры резьбы более чувствительным к погрешностям резьбы методом, повышения производительности за счет получения результата без последующих расчетов с использованием одного калибра, снижение износа калибра путем, .обеспечения возможности производить свинчивание резьб с гарантированным зазором в свинчиваемой паре.На фиг,1 показана конструктивная схема устройства для реализации способа контроля параметров резьбы; на фиг.2 - схема взаимодействия болта и калибра-гайки в Ж 1700352 А 1 бы более чувствительным к погрешностям резьбы методом, повышение производительности за счет получения результата измерения без последующих расчетов с использованием одного калибра, снижение износа калибра путем обеспечения возможности производить свинчивание реэьб с гарантированным зазором в свинчиваемой паре. Это достигается тем, что при навинчивании контролируемой детали на калибр воздействуют на них.ультразвуковым колебанием во взаимно перпендикулярных плоскостях в противофазе, Одновременно воздействуют на реэьбовой стык сжатым воздухом и по расходу воздуха на выходе резьбового стыка определяют параметры резьбы. 5 ил. разные полупериоды ультразвуковых колебаний (УК); на фиг.3 - схема изменения гарантированного зазора,нормальной (" годной" ) резьбы; на фиг.4 - с увеличенным средним диаметром резьбы; на фиг,5 - с увеличенным шагом резьбы,На фиг.2 - 5 приняты следующие обозначения:Апр - амплитуда продольных УК, Апоп - амплитуда поперечных УК, ОсР - НОРМаЛЬНЫй СРЕДНИЙ ДИаМЕтР ОсР - УВЕЛИЧЕННЫЙ СРЕДНИЙ ДИаМЕтРлта,Я - шаг резьбы калибра,Яб - шаг резьбы болта.Устройство для реализациинтроля параметров резьбы включбя стакан 1 с кольцевыми уплотнениями 2 и 3 и магнитострикционный преобразователь 4, расположенный в стакане 1, Магнитострикционный преобразователь 4 имеет цанговый зажим 5, в который устанавливается контролируемый болт 6. Магнитострикционный преобразователь 4 через вал 7 связан со специальным механизмом 8, посредством которого он может получать вращательное движение вокруг своей оси с частотой ыи программируемо перемещаться вертикально с высокой точностью на величину шага резьбы 5. Калибр 9 устанавливается во втором цанговом зажиме 10 второго магнитострикционного преобразователя 11, который может перемещаться в вертикальной плоскости от специального механизма 12. К цанговому зажиму 10 крепится второй стакан 13. В , цанговом зажиме 10 имеется отверстие 14 для установки ротаметра или сильфонного датчика, а в стакане 1 - отверстие 15 для подачи сжатого воздуха,Устройство работает следующим образом.Для установки контролируемого болта 6 включается механизм 8, который поднимает вверх магнитострикционный преобразователь 11 и закрепленный на нем стакан 13. , Производится установка контролируемогоболта 6 в цанговый зажим 10, посредствоммеханизма 12 магнитострикционный преоб, разователь 11 опускается до контакта со стаканом 1 и с помощью кольцевого уплотнителя 3 герметиэируется получившаяся камера, От механизма 8 контролируемый болт 6 получает вращение и вертикальное перемещение. Болту 6 и калибру 9 сообщаются ультразвуковые колебания, и через отверстие 15 стакана 1 начинает подаваться сжатый воздух, который проходит через образовавшийся в результате ультразвуковых колебаний зазор в резьбе. Расход сжатого воздуха, прошедшего через резьбовое соединение между болтом 6 и калибром 9, регистрируе тся ротаметром или сильфонным датчиком, установленным в отверстие 14,Для объяснения механизма образования гарантированного зазора болта и калибра-гайки рассматривают их взаимодействие в разные полупериоды ультразвуковых колебаний (см,фиг.2),Первый полупериод - болт удлиняется, а гайка увеличивается в диаметре, Второй полупериод - болт укорачивается, а гайка уменьшается в диаметре.Известно, что в резьбовых соединениях нормальной точности всегда имеется зазор Ь Р. Рассматривают его образование при25 30 35 40 45 50 55 обходимо выполнение условия: амплитуда поперечных колебаний должна быть вдвое больше амплитуды продольных колебаний. В этом случае контакт болта и калибра-гайки практически отсутствует.Так как при свинчивании по предлагаемому способу необходимо обеспечить перемещение гайки вдоль оси вала на величину шага резьбы за каждый оборот, то необходимо так выбрать частоту вращения, чтобы все витки резьбы, находящиеся в контакте, были в одинаковом состоянии, а именно удлинение болта - увеличение диаметра гайки или другой полупериод - укорочение болта - уменьшение диаметра гайки, Это воэможно только в том случае, если соблюдается условие кратности частот ультразвуковых колебаний и вращенияИ- =К,где 1 - частота ультразвуковых колебаний;а - частота вращения гайки-калибра (или вала);К - целое число.Предлагаемый способ позволяет дифференцировать погрешности среднего диаметра резьбы и шага, На фиг,3 - 5 приведены три витка резьбы, на первом из которых показана нормальная резьба, на втором - с увеличенным средним диаметром, а на третьем - с увеличенным шагом в условиях обеспечения гарантированного зазора с помощью ультразвуковых колебаний. Иэ приведенной схемы видно, что изменение шага резьбы в большей степени будет влиять на н аложении на болт и гайку ультразвуковыхколебаний. В первый полупериод величиназазора Л Р составляетаЛ Р = Ь Р 1 пр +попзп(1)где р - амплитуда УЗ продольных колебаний болта;поп - амплитуда УЗ поперечных колебаний калибра-гайки;10 а - угол профиля резьбы (для метрических резьб а= 60),Во второй полупериод УЗ-колебаний величина зазора составляета 15ЛР =ЛР 4 пр поиВп - (2)2Для обеспечения гарантированного постоянного зазора необходимо выполнениеусловияРи (3)Это условие соблюдается только в случае 20, а е (поппр поп31 п - = 0 или р =. (4)Таким образом, при введении в зонусвинчивания ультразвуковых колебаний дляобеспечения гарантированного зазора не 1700352изменение гарантированного зазора, Следовательно, это будет .оказывать большее влияние на изменение расхода воздуха (давление), чем изменение среднего диаметра. Таким образом, способ позволяет производить разбраковку контролируемых резьб по среднему диаметру и шагу. Формула изобретенияСпособ контроля параметров резьбы, заключающийся в том; что навинчивают контролируемую деталь на калибр, прогоняют резьбы соединяемых деталей и используют полученные данные для определения параметров резьбы. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, производительности и снижения износа калибра, при навинчивании контролируемой детали на калибр воздействуют ультразву ковым колебанием на калибр-гайку и болт вовзаимно перпендикулярных плоскостях в противофазе. на резьбовой стык со стороны ввинчиваемого болта - сжатым воздухом, выбирают отношение частот ультразвуко вых колебаний к вращению болта равнымцелому числу и по изменению расхода воздуха на выходе резьбового стыка судят о качестве резьбы..Гагарина, 10 издательский комбинат роиз тве каз 4458 ВНИИПИ оста вител ехред М,М Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5