Способ притирки зубчатых колес

%19тут инж еров морского В.Олейник и В,В.Ива,8) Зубоотделочные станки960, с.30 - 32. ИТИРКИ ЗУБЧАТЫХ КО нию лоч лес, вк пары и ном с жения пару,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Одесский инс флота (72) В,М.Бессара нов(54) СПОСОБ ПР бретение относится к машиностроеможет быть использовано при отде- операциях зубчатых колес.естен способ притирки зубчатых коючающий взаимный обкат зубчатой од нагрузкой в корпусе, выполнен- возможностью регулирования поло- осей валов, несущих притираемую Недостатком указанного способа является его неэффективность, связанная с тем, что при снятии припуска не учитывают закон распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе, рассеянных в пределах допусков, регламентированных стандартами на точность зубчатых передач,Целью изобретения является повышение эффективности процесса притирки за счет снятия припуска в соответствии с закоА 2 1734966 А 1 2(57) Использование: в машиностроении на отделочных операциях при обработке зубчатых колес. Сущность изобретения: притирку выполняют в корпусе, выполненном с возможностью регулирования положения осей валов, несущих притираемую зубчатую пару, параметры регулирования положения этих осей задают в соответствии с законом распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе, рассеянных в пределах допусков, регламентированных стандартами на точность зчбчатых передач, 2 з.п.ф-лы, 6 ил 2 табл. ном распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе, С указанной целью оси валов, несущих притираемую пару, устанавливают в положение, обеспечивающее непараллельность и перекос осей, равные нулю, и осуществляют притирку до снятия в средней части зубьев припуска, величина которого превышает шероховатость поверхности зубчатых профилей до притирки, затем процесс притирки осуществляют при чередующихся в последовательности случайных чисел п и, сочетаниях значений непараллельности и перекоса, при каждом из сочетаний выполняют регулирование положений осей, обеспечивающее 1-ю непараллельность и )- й перекос, а время протекания процесса притирки т(1, задают пропорционально вероятности Р(ц) появления в рабочем корпусе сочетания непараллельности и перекоса в соответствии с зависимостью40 45 50 55 т(, = (0,0) Р(Ц)/Р(0;0),где Р(0;0) - вероятность появления сочетания равных нулю непараллельности и перекоса;т(0;0) - продолжительность процессапритирки в условиях равенства нулю непараллельности и перекоса осей,При притирке цилиндрической зубчатой пары числа п и и; значений непараллельности и перекоса осей валов притираемойпары задают из условия п=Ь/4, где Ь - рабочая ширина зубьев колес указанной пары,мм, п 1=пПри притирке конической зубчатой пары число п 1 значений осевого смещениябольшего колеса притираемой коническойпары задают из условия п 1=п/2, где п -число значений отклонения межосевогорасстояния указанной пары,На фиг, 1 показана схема регулирования положения оси одного из зубчатых колес притираемсй пары, обеспечивающего)-й перекос; на фиг, 2 - схема регулирования положения оси одного из зубчатых колес притираемой пары, обеспечивающего-ю непараллельность; на фиг, 3 - двойныеэксцентриковые кольца, размещенные вопорах вала одного из зубчатых колес притираемой пары, в положении соответствующем равным нулю непараллельности иперекосу; на фиг, 4 - схема вращения колецв опоое вала одного из зубчатых колес пригираеь ой пары, на фиг, 5 - закон (график)плотности вероятности появления в рабочем корпусе непараллельности осей валов;на фиг, б - закон (график) плотности вероятности появления в рабочем корпусе перекоса осей валов.Способ реализован при притирке прямозубой зубчатой пары с.модулем зубьев 2,5мм и числами зубьев 22 и 78, нормальнымисходным контуром по СТ СЭВ 308 - 76, коэффициентами смещения исходного контура, равными нулю, и рабочей ширинойзубьев, равной Ь=-.40 мм, Зубчатые колесапары были изготовлены из стали 40 х ГОСТ4543 - 71, улучшенной до твердости 195 НВ(среднее значение),Зубчатую пару притирали в корпусе 1,выполненном с возможностью смещенияоси вала меньшего зубчатого колеса в двухвзаимно перпендикулярных плоскостях; горизонтальной, содержащей оси обоих валов, несущих притираемую пару, ивертикальной, перпендикулярной указанной и содержащей ось меньшего зубчатогоколеса (фиг. 1 и 2). Для смещения оси валаменьшего зубчатого колеса в его опорахустановили двойные коаксиальные эксцент 5 10 15 20 25 ЗО 35 риковые кольца с эксцентриситетом наружного и внутреннего колец е 1=е 2=50 мкм (фиг.З), Расстояние между опорами составляло 96 мм,Перед притиркой измерили шероховатость поверхности зубчатых профилей, Ее среднее значение составило 4 мкм,В начале притирки зубчатую пару обкатали под нагрузкой при смещении оси вала меньшего колеса, обеспечивающем непараллельность и перекос осей, равные нулю. Это соответствовало нулевому смещению вала, т,е, такому положению колец, при котором в одной из опор, например опоре А (фиг,1 и 2) вектор эксцентриситета е 1 наружного кольца 1 направлен вертикально вверх, а вектор е 2 эксцентриситета внутреннего кольца 2 этой же опоры направлен в противоположную сторону (фиг.3), а в парной опоре Б - картина обратная. При обкатке частота вращения вала большего зубчатого колеса составляла 146 мин, на валу меньшего зубчатого колеса действовал вращающий момент 554 Н м, а удельная окружная сила в контакте зубьев составляла 563 Н/мм.Притирку осуществляли до снятия в средней части зубьев припуска, величина которого превысила шероховатость поверхности зубчатых профилей до притирки, Время с(0;О) до достижения указанного момента составило 9,44 мин.При проведении дальнейшей притирки учли, что в рабочем корпусе зубчатая пара будет собрана по 9-й степени точности по нормам контакта зубьев, Принятые по ГОСТ 1643-81 поля допусков на непараллельность и перекос, в которых рассеяны соответствующие ошибки монтажа, равные соответственно 40 и 20 мкм, поделили на п=Ь/4=11 и п 1= п = 11 частей (отложены на осях абсцисс на фиг, 5 и 6). Получили по 11 значений непараллельности и перекоса, которые могут появиться в рабочем корпусе зубчатой пары (фиг. 5 и 6),Из организации станочного парка, в котором были изготовлены колеса зубчатой пары и другие элементы зубчатой передачи (например, ее корпус) установили, что плотности вероятности появления в рабочем корпусе непараллельности и перекоса распределены по треугольному закону (закону Симпсона) (фиг, 5 и б). По этому закону определили вероятности появления указанных выше значений непараллельности и перекосагде х - непараллельность (-18,1, -14,5,- 10,9) или перекос (-9,1, -7,3, -5,5) Г-а,а - область рассеяния х, принимаемая равной полю допуска, для непараллельности а = 20, для перекоса а = 10 мкм,В рабочем корпусе могут появиться п п сочетаний непараллельности и перекоса. Для данного конкретного случая п п = 121 сочетание,Значения непараллельности и перекоса для сочетаний М 1 - 121 приведены в табл, 1,Вероятность появления Р(Ц) сочетания -й непараллельности и)-го перекоса равна произведению вероятности появления каждой из этих ошибок. Для сочетания не- параллельности и перекоса, равных нулю,Р(00)=Р(1 х=О; 1 у=О)=Р(1 х=О) хх Р(1 у=О)=0,0488.Для продолжения притирки на ЭВМ с помощью генератора случайных чисел установили последовательность чередования указанных выше сочетаний при притирке. Из полученной последовательности исключили сочетание М 61, поскольку с него начинали притирку,При притирке при каждом из сочетаний повторяли следующие операции.Первым на ЭВМ получили сочетание М 17. Ему соответствует непараллельность 0 мкм и перекос -7,3 мкм, Вероятности появления этих непараллельности и перекоса равны соответственно 0,2283 и 0,0583 (фиг. 5 и 6 и табл,1), а их сочетания - Р (О; -7,3) = 0,0133, Для того, чтобы внести эти непараллельность и перекос во взаимное положение зубчатых профилей, рассчитывали задаваемые в опорах А и Б смещения Гх и Гу оси вала меньшего колеса (фиг. 1 и 2),1 А, Б = 5 1/Ь = 2,41,где 1 - вносимая во взаимное положение зубчатых профилей ошибка монтажа, - расстояние между опорами вала меньшего зубчатого колеса.Для сочетания И 17 задаваемые в опорах ошибки составилиГх = 2 4 х = О мкм,Гу= 2,4 1 у= 175 мкм.Затем рассчитали углы, на которые нужно было повернуть кольца опор вала меньшего колеса, с тем, чтобы внести во взаимное положение зубчатых профилей указанные ошибки монтажа, Углы составили (фиг.4) Р=агссоз(1 - Рх) +(Гу) )/2 е )=2010;а = агсщ (Гу /Гх ) = 90; Я = (л - 3 )/2 = 79 50: у = 3 и/2 - а - Й = 10010.Далее в каждой из опор вала меньшего5 колеса кольцо 2 (фиг. 4) провернули относительно кольца 1 на угол ф зафиксировавкольца одно относительно другого установленными в наружном кольце штифтами,провернули кольцо 1 (вместе с зафиксиро 10 ванным на нем кольцом 2) на угол у и зафиксировали его в корпусе устройства дляпритирки.Притирку при данном сочетании непараллельности и перекоса вели пропорцио 15 нально вероятности появления в рабочемкорпусе этого сочетания непараллельностии перекоса",с = (О; -7,3) = т(0;0) Р(0; -7,3)/Р(0;0) = 2,58 мин,То же проделали и при притирке при20 остальных 119 сочетаниях непараллельности и перекоса.Общее время протекания процесса притирки, равное сумме времени протеканияпритирок при всех 121 сочетайиях непарал 25 лельности и перекоса составилот = с(0;О) Р /Р(0;0)=т(0;О) 1/Р(О;О) =193,6 мин,ппгде Р =Р (1 х;: 1 у;) = 1 - сумма вероятно 30стей появления в рабочем корпусе всех сочетаний непараллельности и перекоса.Толщины изношенного слоя зуба большего зубчатого колеса притертой зубчатойпары в сечениях по длине зуба на начальнойокружности приведены в табл. 2.В табл. 2 сечение 1 соответствует торцузубчатого колеса, сечение 9 - его оси симметрии, Толщины изношенного слоя на вто 40 рой части зуба - в сечениях 9 - 17 равнытаковым в сечениях 9 - 1.При притирке, когда число п значенийосевого смещения большего колеса притираемой конической пары задают из условия45 п=-п/2, где п - число значений отклонениямежосевого расстояния указанной пары, регламентированные ГОСТ 1758 - 81 допускина отклонение межосевого расстояние и наосевое смещение большего колеса притираемой пары делят соответственно на и; ипп/2 частей, поскольку допуск на последнюю из указанных ошибок монтажа задаютотнулевым,Формула изобретения1, Способ притирки зубчатых колес,включающий взаимный обкат зубчатой пары под нагрузкой в корпусе, выполненномс возможностью регулирования положения осей валов, несущих притираемую пару, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью1734966 Таблица 1 Таблица 2 45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Номе а сечений Толщина изношенного слоя, мкм 41 29 23 18 14 11 8 7 6 повышения эффективности процесса притирки за счет снятия припуска в соответствии с законом распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе, рассеянных в пределах допусков, регламентированных стандартами на точность зубчатых передач, вначале оси валов, несущих притираемую пару, устанавливают в положение, обеспечивающее непараллельность и перекос осей, равные нулю, и осуществляют притирку до снятия в средней части зубьев припуска, величина которого превышает шероховатость поверхности зубчатых профилей до притирки, затем процесс притирки осуществляют при чередующихся в последовательностии случайных чисел п п сочетаниях значений непараллельности и перекоса, причем при каждом из сочетаний выполняют регулирование положений осей, обеспечивающее -ю непараллельность и )-й перекос, а время протекания процесса притирки 1 (Ц) задают пропорционально вероятности Р(Ц) появления в рабочем корпусе сочетания непараллельности и перекоса в соответствии с зависимостью0 =т(0 О) Р( /Р(0 О)5 где Р(0;О) - вероятность появления сочетания равных нулю непараллельности и перекоса;т(0;О) - продолжительность процессапритирки в условиях равенства нулю непа раллельности и перекоса осей.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что числа пыл значений непараллельности и перекоса притираемой цилиндрической пары задают из условия и =Ь/4, где Ь 15 - рабочая ширина зубьев колес указаннойпары, мм п 1 дч.3. Способ по и 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что число и) значений осевого смещения большего колеса притираемой кониче ской пары задают из условия п=п/2, гдеп - число значений отклонения межосевого расстояния указанной пары.12 1734966 Фиг Ж участк Составитель И, КузнецаТехред М,Моргентал ректор Т. Мал та актор зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 1773 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5