Способ оценки погрешности взаимного положения деталей машин при циклическом нагружении

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМНАГРУЖЕНИИ , заключающийся в том, что закрепляют на поверхности детали датчики,проводят тарировоч-ные. испытания, устанавливают зависимость между параметром, характериззтощим уровень нагруженности детали, и величиной погрешности, определяют зависимость между этим параметром и величиной погрешности при испытании в условиях эксплуатации и по полученным зависимостям оценивают погрешность взаимного положения деталей, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости,, устанавливают на детали датчики в направлении градиента измеряемой погрешности , замеряют величину на.коп (О . ленного усталостного повреждения и принимают эту величину в качестве параметра, характеризующего уровень 8 С нагруженности детали

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК 151) С 01 В 5/20

Ьf

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3618534/25-28 (22) 08.07.83. (46) 07.12.84. Бюл. У 45 (72) Д.А. Троценко, В.Н. Сызранцев, 3.В. Ратманов и А.Ю. Розенберг (71) Курганский машиностроительный институт (53) 531.717.2:621.833(088,8) (56) 1. Зубчатые и червячные передачи. Некоторые вопросы геометрии, кинематики, динамики и производства.

Л., "Машиностроение", 1974, с. 117121.

2. Генкин М.Д., Рыжов М.А., Рыжов Н.М. Повышение надежности тяжело нагруженных зубчатых передач. М, "Машиностроение", 1981, с. 53=60 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ПРИ ЦИК-

„Я0„„1128102 А

ЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ, заключающийся в том, что закрепляют на поверхности детали датчики, проводят тарировочные испытания, устанавливают зависимость между параметром, характеризующим уровень нагруженности детали, и ве-. личиной погрешности, определяют эавиоимость между этим параметром и величиной погрешности при испытании в условиях эксплуатации и по полученным зависимостям оценивают погрешность взаимного положения деталей, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости,, устанавливают на детали датчики в направлении градиента измеряемой погрешности, замеряют величину накопленного усталостного повреждения и принимают эту величину в качестве параметра, характеризующего уровень нагруженности детали

1 i i28

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля зубчатых механизмов.

Известен способ оценки монтажных перекосов, деталей, заключающийся в том, что закрепляют на их поверх. ности датчики электросопротивления, проводят тарировочные испытания для установления распределения динами.ческих напряжений по ширине зубьев !О колес при фиксированных величинах перекоса, определяют распределения динамических напряжений по ширине зубьев колес в условиях эксплуатаций, устанавливают по тарировочным 15 испытаниям величины перекоса ji) .

Недостатком способа является большая трудоемкость получения и обработки сигналов с датчиков электросопротивления, связанная с необходимостью съема электрического сигнала с вращаЮщнхся деталей и статической обработкой осциллограмм. В случае совершения деталями сложных движений (например, в планетарных передачах) снятие пока-! 25 заний с датчиков электросопротивления с движущихся деталей невозможно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ оценки погрешности взаимного по- 3О ложения деталей машин при циклическом нагружении, например зубчатых колес,, заключающийся в,том, что закрепляют на поверхности детали датчики, проводят тарировочные испытания, ус- 35 танавливают зависимость между параметром, характеризующим уровень нагруженности детали, и величиной погрешности, определяют зависимость между этим параметром и величиной по-40 грешности при испытании в условиях эксплуатации и по полученным зависимоогям оценивают погрешность взаимно- го положения деталей (2) .

Недостатком известного способа 45 является необходимость применения соединительных проводов и токосъемных контактных колец для вращающихся деталей. В результате окисления или

: изменения силы прижатия щеток и колец 50 меняется сопротивление контактов, что существенно снижает точность и надежность измерений. В процессе циклического нагружения информация с датчиков о величине динамических 55 напряжений представляется в виде осциллограмм, т.е. в виде реализации многоциклового процесса изменения

i02 2 напряжений во времени. Поскольку в процессе циклического нагружения величина напряжений меняется в значительных пределах, то при построении тарировочных зависимостей приходится использовать статистические оценки величины динамических напряжений, что с одной стороны приводит к разным оценкам величины динамических напряжений (в зависимости от выбранного метода статистической обработки), а с другой — к необходимости выполнения весьма громоздких статистических расчетов.

Цель изобретения — снижение трудоемкости оценки погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки погрешности взаимного положения деталей машин при циклическом нагружении, заключающемуся в том, что закрепляют на поверхности детали датчики, проводят тарнровочные испытания, устанавливают зависимость между параметром, характеризующим уровень нагруженности детали, и величиной погрешности, определяют зависимость между этим параметром и величиной погрешности при исцытании-в условиях эксплуатации и по полученным зависимостям оценивают погрешность взаимного положения деталей, устанавливают на детали . датчики в направлении градиента измеряемой погрешности, замеряют величину накопленного усталостного повреждения и принимают эту величину в качестве параметра, характеризующего уровень нагруженности детали.

Способ осуществляют следующим образом.

Закрепляют на поверхности детали датчики, приводят тарировочные испытания, устанавливают зависимость между параметром, характеризующим уровень нагруженности детали, и величиной погрешности, определяют значения этого параметра при испытании детали в условиях эксплуатации и определяют по тарировочной зависимости и найденной в условиях эксплуатации величине параметра нагруженности значение погрешности. Кроме того, устанавливают на детали датчики в направлении градиента измеряемой погрешности, замеряют величину накопленного усталостного повреждения и принимают эту величину в качестве параметра, характеСоставитель Б. Афонский

Редактор Н. Бобкова Техред 3.Ï äèé Корректор А. Обручар

Заказ 9015/29 . Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1128 ризующего уровень нагруженности детали.

Требуется, например, определить величину перекоса в цилиндрической передаче, совершающей сложное движение в пространстве — планетарное движение. Направление градиента измеряемой погрешности совпадает с направлением зуба. На поверхность зуба шестерни у его корня по длине закреп- 1ð ляют датчики контроля циклических деформаций. Устанавливают передачу без погрешности и нагружают зуб цИклически изменяющейся рабочей нагрузкой, например на пульсаторе, до появления реакции на датчиках контроля циклических деформ. ций, фиксирующих уровень накопленного усталостного повреждения. Реакция датчика харак. теризуется величиной структурных изменений материала датчика и ростом темных пятен ка его .поверхности и определяется в первом случае количественно, например, по средней величине линейного размера растущих зерен 25 структуры, а во втором — по величине отраженного светового потока от поверхности датчика.

При появлении реакции на датчиках испытание прекращают, датчикй снимают и на микроскопе, например на

MHM-6, после травления поверхности датчиков контроля циклических деформаций определяют среднюю величину линейного размера растущих зерен структуры датчиков. Выбирают на од102 4 ном зубе датчики с максимальным и минимальным средним размером растущиХ зерен структуры и определяют разность средних размеров растущих зерен этих датчиков.

Повторяют испытание при той же нагрузке и том же числе циклов нагружения при различных углах перекоса и таким образом устанавливают тарировочную зависимость: величина угла перекоса — разность средних размеров растущих зерен датчиков с максимальным и минимальным размером зерен структуры. Далее проводят испытание шестерни в условиях эксплуатации при неизвестной величине .погрешности числом циклов нагружения, при котором, строится тарировочная зависимость, выбирают датчики на одном зубе шестерни с максимальным и минимальным средним размером растущих зерен структуры и определяют разность средних размеров растущих зерен этих датчиков, используя которые, по та.— рировочной зависимости, определяют величину перекоса в условиях эксплу.атации.

Использование изобретения позволяет снизить трудоемкость получения результатов измерения и производить измерения в тех случаях, когда исследуемая деталь имеет малые линейные размеры, сложную форму и совершает любые сложные движения в пространстве или находится внутри механизма.