Способ контроля конического и гипоидного зубчатого колеса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 4 СО В 5 ОС ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИДЕТЕЛ ВТОР енина М.И. Ка АРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7) Ленинградский ордена Л политехнический институт им линина(53) 531,717.2:621.833 (088.8) (56) И 11 Е. Меавпп 8 топ вегадчеггаЬпеп Ие 1 пМеде 1 гайегп. - Ре 1 п 8 егайейесЬпйс, 23, У 6, 974, 3,276- 270,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОНИЧЕСКОГО И ГИПОИДНОГО ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам и методам контроля зубчатых колес. Цель изобретения - повышение точности и расширение Функциональных возможностей путем обеспечения контроля направления линии зуба и базового расстояния. Для осуществления способа используется эвольвеитомер, на котором контролируемое колесо устанавливается в расчетном исходном положе 801272092 нии. Сдвиг измерительного наконечника осуществляют до совпадения действительной и расчетной профилеграммв двух крайних расчетных точках, аперед снятием повторной профилеграммы вводятпоправку в осевое положение контролируемого колеса с учетомсдвига измерительного наконечника.В качестве эквидистантных используютпрофилеграммы, построенные по тремточкам, две из которых совпадают сконтрольными, а третью выбирают между ними. Погрешность профиля определяют с учетом отклонения плоскостиконтроля от нормали к поверхностизуба. Отклонение линии зуба определяют в момент касания измерительногонаконечника эвольвентомера поверхности зуба в средней точке его сеченияс учетом погрешности расположения точек действительной линии зуба на развертке базового конуса. Кроме того,повышение точности может быть достигнуто путем введения поправки на погрешность базового расстояния. 1 э.п.ф-лы, 12 ил.Изобретение относится к млпвиностроению, а именно к средствам и методам измерения зубчатых колес.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля направления линии зуба и базового расстояния.На фиг. 1 изображено зубчатое колесо в системе координат Х , Е, ца фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на с 11 иг,З схема дпя определения поперечных расстояний действительной и рлсчетнэй профилеграмм; на фиг, 4 - схема, поясняющяя порядок определения погрешности профиля.; нл фиг.- расчетная схема для определения погрешности направления линии чуба; ца Фиг.б - графики профилеграмм, построенные по расчетным данным н трех сечениях; нл фиг. 9 - график реал)цой профилеграммы, полученный до внесения поправки в осевое положени. контролируемого колеса; на фиг.10-12 графики реальных профилеграмм, полученных после внесения поправки н осевое положение контролируемого колеса.Реализуется способ ца энольвентомере, где контролируемое колесо устанавливают в исходное положецие, Параметры, определяющие исходное положение, предварительно рассчитываются,Способ осуществляется следующим образом.По результатам контРоля ца энольвентомере определяются погрешностпрофилей зуба зубчатого колеса, погрешности линии зуба и базовое расстояние, характеризующее положение контролируемой поверхности зуба относительно базовой поверхности зуб:атого колеса. Для этого преднарительц)о рас - считывают профилеграммы номинальной поверхности зуба и строят расчетные профилеграммы. В качестве исходных данных при расчете профилеграмм используют наладку зубообрабл гьнлющего станка на операции фицишцэй обрл - ботки поверхностей зубьев, 11 аряду с расчетом профилегрлмм определяют оптимальные значения параметров установки контролируемого зубчатого колеса на энольнецтомере: угол о наклона оси колеса к оси эвольвецтомрл, расстояние 11, между осями, осевой размер 1 и у ол Ч) , хлрлктризующий угловое полокни уб)етого кол/, Сч 22с.л цл своей оси. С)сцовцой радиус Гцлстройки эвольвецтомера также определяют расчетом. Оптимизацию парлмет)рэв с), 11, 1 и Ч проводят покритерию минимизации ширины профилегрлмм ( отклонений профилей от соответствующих энольнецт), Затем наэнэльнентомере чаписынлют профилеграммы одного или нескольких сечений 1 О контролируемого зуэчлтого колеса исравнивают их с по"троенными по результатам расчетов соответствующимипрофилеграммами номинальной поверхности зуба и по результатам сравне ция вычисляют отклонение а А базового расстояния А контролируемого зубчатого колес.а от егэ номинального значения А . Порядок расчета отклос.)ения аА слепующий: определяют попе Оиречные расстояния ) и Б между граг)яичными точками Е , Е и Е, Р реальной (записанной) и расчетной профилеграммлми 1 фиг. 3), при этом пролольцое расстояние г должно быть 25одинаковым для ооеих профилеграмм;вычисляют погрешность а А по формуле, ы. ы Б щ ), Гааь)3о 1, 1- .н:сп 8 сон угол наклона линии зуба всредней расчетной точке;угол профиля зубореэного ингде струмента;,межосевой угол оправки(фиг. 1);поперечны расстояния междуграничными точками реальнойи расчетной профилеграмм соответственно;- продольное расстояние междуграничными точками;г Ь - основной радиус настройкиЯэнольнентмера;- масштабы увеличения по прои)дольной и поперечной осямпрофилеграмм.Другим способом определения погрешности и А базового расстояния является предварительное определение 5 О поранки 6 т-. основного радиуса настройки энольнецтомера, обеспечивающе.гэ цацлучшее приближение реальныхпрофилеграмм к соответствующим расчстцым 1 сонпадение их н двух конт;5 рольцых гэчклх) и последующий расчетг)с)с рсчгц)с 1-) и иА о Формуле1 А,1и, 3н)п,1: )72092ния иэ 1 ерп 1 ельноГО наконечника в дроекциях на оси координат Х, У, 2(фиг.и 2) определяется расчетом,При переходе от сечения к сечениюустанавливают номинальные величиныперемещений вдоль осей 2 и Х, а координату У определяют в момент касания измерительного наконечника с поверхностью зуба в средней точке В 10 соответствующего Сечения. Далее. определяют значения угловых разностеймежду этими точками и находят погрешности расположения точек действительной линии зуба на развертке базового 15 конуса (фиг. 5):Ч, =агсядпв "- 1 (1, -Х ядпб,-. соя 6 )гдйУ(1. -Х,. ядп 8,-2 ., соя 8; )гр 3 20 12 г . =АА -Изменив относительное положение контролируемого зубчатого колеса и измерительного наконечника, вновь записывают профилеграммы тех же (или других) сечений поверхности зуба, сравнивая которые с расчетными, определяют погрешность профиля йЕ. Для этого на осях записанных профилеграмм строят соответствующие расчетные профилеграммы так, что записанная про- З 0 филеграмма укладывается между двумя расчетными, а последние касаются ее .слева и справа в пределах граничных точек (фиг. 4) . Поперечное расстояние между расчетными профилеграммами принимают за искомую погрешность профиля йЕ. Аналогичные построения проводят для всех остальных контролируемых сечений.Найденные таким образом погреш ности профилей пересчитывают в отклонения контролируемой поверхности зуба по нормали к ней, Для этого погрешности профилей умножают на косинус угла между нормалью к поверхнос ти и плоскостью контроля:Е ГЕ со1где 1 , -найденная погрешность проЕФ 1филя Е -го сечения;- угол между нормалью к по1 хуверхности и плоскостью контроля в средней точке 1 -госечения.Для определения отклонений линии зуба регистрируют перемещения иэмерительного наконечника при переходе от одного контролируемого сечения к другому. Номинальная величина перемещеточки В1 В и эак ьную лиьу; (г 1 э51 я оя 1 1.сояЕ + 51 1т из формулы Определив погрешность А базового расстояния (описанными выше способами 7, изменяют положение контролируемого зубчатого колеса относительно измерительного наконечника. Это выполняют одним из следующих способов; изменяют осевую установку зубчатого колеса на наклонной оси путем внесения поправкидд 1, = 1.э - 1, = дА, (3) где- расчетное значение осевой 9установки (фиг. 1); А - новое значение осевой установки изменяют основной радиус настройки эвольвентомера, вычислив предварительно поправку дг е; по формуле ядп 3(4 1; ядпоХ созе -У грсК -2 . ядп 8 ина образующей базового конуса от вершины до точки В о - угол при вершине базовоговконуса;Х,Ч 2 ХЬ 1 в 1, Хв Х взу 2 . - номинальные значения коордив ьзнат средних точек В и В1 4расчетных сечений;- осевая и угловая установкиЬ эконтролируемого колеса наэвольвентомере (фиг. );ду, - разность координат У сред-.161них точек В, 1-го сеченияфактической и номинальной по- верхности зуба;сЕ - угол профиля.Выбирая вблизи расчетной две близлежащие точки В и меняя фактическую и номинал нии зуба ломаными В В В. и В В, Вк К 1ф находят погрешность угла наклона фактической линии зубад р. =0,5 (др. + д ), (3) а для др формулу получ1(9) заменой индексаП р и м е р. На эвольвентомере проводился онтроль выпуклой стороны кругового зуба конического зубчатого колеса, имеющего следующие параметры: число зубьев 2 = 27; внеш. о,ного конус л с") = 49 3 2; плибольший диаметр зуб сятсгс Веспя )- 83,88 мм; цоьгстцдлтттое блзовсс рлг стояние А = 52 мм; угол проНля Внормальном сечении д = 20 и уголнаклона линии зуба В сечециц лелительным конусом с) = 31 29Поверхность зуба коцтролируетгя српо трем сечениям и линии зуб 1, проходящей .через средние точки В , ВВ этих сечений, лежащие ца делитель 3ном конусе зубчатого колеса цд рдсстояниях Г, = А 5, Г = 39 Г, = 51 м с яот его вершины.Расчет профилеграмм номинальнойповерхности зубл проводился цд ЭВ 1 л 1,В качестве исходных данных используют данные карты налддок )убошлифо- бвального станка и черте)кл зубчатогоколеса. В таблице указаны Оптимальные значения параметрон установкиконтролируемого зубчатогс ко)сесд цлэвольвентомере и ксордитсдтс гредних )5точек сечений, а также рдгчетные значения проекций орта нормали к поверхности зуба н этих точках.По результатам расчетов построены профилеграммы номинальной говерх- ,с 1ности зуба в трех ее сетсесстсях (фтцс, 8), Реальные профилегрдссмьс указац -ных сечений изображены на фиг. 9-12,Погрешность дА базового рясстояцияконтролируемого зубчатого колеса рдг- .считана по формуле (1) и резу,сьтятам сравнения реальной и ряс тетнойпрофилеграмм среднего сечения поверхности зуба (фиг, 7 и 9), Падссявлстемые н формулу величины имесот с:пегсутощие значения 8 =- 17,5 мм; 8 =-5 мм;- 31 29 ; сс= 20 ; Е = 8,5 мм;49 34 ; 1 т) = 1,5; сс:= 1000; г)8,739 мм,дПри этом ссА = А - А = От 3 мм,После внесения поправи ь А в Осевое положение контролируемого колеса вновь записаны прсфилегрдммьс тех же трех сечений поверхности зуба, ПяцО записанных профилегрдммдх с,фстг.10-2) Строят соответствующие рлгтетцые ссрофилеграммы, расстоложин их каслте:тьцо реальным профилегряммлм и с.вместив их по поперечным линиям, прохсдясцимг.) через точки Б, В, В, . 1 Влсертсв вдсль -" поперечной линии рлсстсяссия между расчетными профиттегряьсь лмт;опреде - ляют погрешности профиля В кл)кс Ом ит с);сеем 1 т)ста емьсх ссечсс)сй. 1 =10 мксЬ ссслл. лтслл.1 ри тсердхс)т.;с )1 кяжцое псследуюспее сесчессие регистрируют стк;тоцения ре- ЛЯттЫХ КОО)ДИ 11 стСРСДЦИХ ТОЧЕК Б В Ь . ссссст этого и.смерительцый ца -3костестик с,твигается ня расчетные нелиси:сы ссо с;сот)тСицд-Нс;т сгями я зятем цци)ссеем Вдсси оси У вводит -С.Я В СОПРССКО Снастив Г С 01 СТРОЛИРтЕ мой понепхсссстью:субд. В момент кася- СИЯ С)ЕГИСТ)СРУЕТС 5 КООЭДСПЯТД ) ъ 1 Осрдицдтьс -очек В (1 = 1, 2 3) пересчитывают В угсссВс,се координаты С .) )тих точек ця развертке целительного коцусд, сонплддк)щего В данном случ 1 ес бдзовьсмсоставляют; (. =б 40 28, ( =. 558 38Отклос:ния коордиссят "., Среднихгг то.тек сечений, чяйдеспсьсе в рсзультд-. те контроля составляют ьУ =0,018 ммУ 01 ттУ 0 021 ц Пот ресцнос гьугла цдкло я л:.стии зуба высисляетс)Я пс фсрьсуле с 8дл)т ссчеция . прсхс дя;цегс через сс)ск, В в середине зуса. Величины, Входящие н формулу (815, РЯССтсСТЬСтЗЗСт)т ИСХОт;т ИЭ КОСРДИНат тО- чек В, В, В вз с.ьх из таблицы. Ияйденная погрешцо ть направлениязуба составляет Ь Р, = О 6 36 Ссссльзовсстссе изосретения псзнслит псньссить точность, полноту контроля на одном измеритегьном приборе, при этом погрешности контролируемых парлметроа спределспотся после исключения погреспности базового расстся- ссИЯ. КРОМЕ тОт.О, ПОЗВОЛИТ ОСУЩЕСт -вить:взаимозамецяе.к)сть каждого изколес передачи. ф о р м у л д и з о б р е т е ц и я 1. Способ контр)ля конического и гипоидцогс зубчатого колеся, закпочдюштийся г. Том. - то контролируемое зубчатое колесо располагают на эволь. Вецтсмере, фиксирук)т его в исходном сто:тожЕ 11 ИИ, РЕПС С ТРИР)1 ОТ НДС ТРСЕЧНтю прсфилегрямму, сдвигают измевительссый нлконечцик эвольвентомера в напрлв:тенин радиуса основной окружнос -ти контролируемого колеса, вновь ре:истрируют ттрофилеграммы в тех жесечениях и определяют погрешностьпрофиля кдк величину, пропорциональную поперечному расстоянию между двул я ЭКВИдиета Стт НЬ)МИ ЭГИбаЮщИМИ КаСательцыми к двум сттоэоцдм профилеграмПараметры Радиус настройкиэвольвентомера,г 9 Е в ммф 48,739 49,261 48,413 Угол ловоготаколеса, ч" 1 12 36 Осевая установка1., мм 69,706 Угол наклона оснколеса, о 49,34 Меяосевое расстояниеН Координаты средних точек сечений, мм Х ,53 е 410 53 э 243 53 ф 318 81 0,69-0,559 -0,615 7 1 мы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля направления линии зуба и базового расстояния, сдвиг измерительного наконечника осуществляют до совпадения действительной и расчетной профиле- грамм в двух крайних контрольных точках, а перед снятием повторной профилеграммы вводят поправку на осевое положение контролируемого колеса с учетом этого двига, определяют угол между нормалью к поверхности зуба и плоскостью контроля в средней точке, в качестве эквидистантных огибающих используют профилеграммь, построенные по трем точкам, причем каждые из трех одноименных контрольных точек профилеграмм размещают на одной и той же поперечной прямой, две из которых совпадают с контрольными, а третью выбирают между ними, при этом погрешность прошиля определяют 272092 8с учетом отклонения плоскости, кОнтроля от нормали к поверхности зуба, а отклонение линии зуба определяют в момент измерительного наконечника эвольвентомера поверхности зуба, причем отклонение линии зуба определяют в момент касания измерительного наконечника эвольвентомера поверхности зуба в средней точке его сече ния с учетом погрешности расположения точек действительной линии зуба на развертке базового конуса. 2. Способ по и.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что после регистрации настроечной профилеграммы выбирают на ее границах две контрольные точки, определяют расстояние между выбранными точками, сравнивают полу ченную величину с расстоянием междуаналогичными точками расчетной профилеграммы и по полученным данным определяют погрешность базового расстояния, 1272092г. иг. оствитель Б. Афонскииехред Л.Сердвкова дакто Корректор А. Об Бобкова каз 6326 Падписнотвенного комитета СССРетений и открытийЖ, Раушская наб д. 4/5 лиграфическое предприятие г, Ужгород, ул. Проектная,Производственно 6 Тираж 67 ВНИИПП Государе по делам изоб 113035, Москва,70 Ж М Фиг,8