Способ обкатки сопряженной пары зубчатых колес

 

Изобретение относится к области машиностроения , именно к редукторостроению и может быть использовано при обкатке и испытании редукторов. С целью повышения качества обкатки,в способегзаключающемся во введении зубчатых колес в зацепление, ступенчатом нагружении крутящим моментом и выдержке на каждой ступени нагрузки, измеряют реакции в опорах одного из валов, по полученным данным вычисляют расстояние от одной из опор до точки приложения равнодействующей нагрузки по формуле Ь- K2-I2 11 Ri + R2 где 2 - расстояние между опорами; RI и R2 - значения реакций опор; вычисленное значение расстояния сравнивают с нормируемым значением, а выдержку на каждой ступени нагрузки производят до совпадения значения расстояния от одной из опор до точки приложения равнодействующей нагрузки с нормируемым значением. 1 ил, (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) ()) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886142/28 (22) 10.09.90 (46) 30,10.92. Бюл. М 40 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) M.Á, Кивенсон, Е.В. Смирнова, А.И. Лабин и И,M. Кивенсон (56) 1. Б,Л. Давыдов, Б.А. Скородумов, Ю.B. Бубырь, Редукторы, М,; Машгиз, 1963, с, 390.

2. Авторское свидетельство СССР

N 593101, кл. G 01 M 13/02, 1978. (54) СПОСОБ ОБКАТКИ СОПРЯЖЕННОЙ

ПАРЫ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к области машиностроения, именно к редукторостроению и может быть использовано при обкатке и испытании редукторов. С целью повышения качества обкатки,в способе,заИзобретение относится к области машиностроения, а именно к редукторостроению, и может быть использовано при обкатке и испытании редукторов.

Известен способ обкатки зубчатых передач и редукторов (1), заключающийся в ступенчатом повышении нагрузки в зацеплении до номинальной, К недостаткам известного способа следует отнести то, что продолжительность обкатки на каждой ступени не увязана с каким-либо показателем, свидетельствующим о воэможности перехода на следующую ступень. Другими словами, отсутствует обратная связь между нагрузкой, задаваемой на каждой ступени, и состоянием передачи, например, степенью (s))s F 16 Н 1/02, G 01 M 13/02 ключающемся во введении зубчатых колес в зацепление, ступенчатом нагружении крутящим моментом и выдержке на каждой ступени нагрузки, измеряют реакции в опорах одного из валов, по полученным данным вычисляют расстояние от одной из опор до точки приложения равнодействующей нагрузки по формуле

R2 b

+ где lz — расстояние между опорами; R> и Rz— значения реакций опор; вычисленное значение расстояния сравнивают с нормируемым значением, а выдержку на каждой ступени нагрузки производят до совпадения значения расстояния от одной из опор до точки приложения равнодействующей нагрузки с нормируемым значением. 1 ил. приработанности зубьев, о которой может свидетельствовать распределение давлений по длине контактных линий (по длине зубьев).

В этих условиях не исключены повреждения зубьев, если переход с одной ступени на другую происходит преждевременно, до того, как в результате приработки наибольшие давления в контакте (на режимах этой ступени) не снизятся до допускаемых, Если же переход с одной ступени на другую происходит с запаздыванием, то это приводит к потерям в производительности обкатки, которая ведется с меньшей нагрузкой, чем допускаемая.

Очевидно, переход с одной ступени обкатки на другую должен происходить не по1772469

25

40 эже того момента, когда в результате приработки зубьев давления в контакте станут равными допускаемым (в этом случае не Gyдет потерь в производительности), и не раньше этого момента, чтобы предотвратить повреждения зубьев из- за повышенных (сверх допускаемых) давлений в контакте.

Известен способ обкатки сопряженной пары зубчатых колес, реализованный способом приработки пространственных передач по (2), являющийся наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому эффекту.

Способ заключается в том, что зубчатые колеса вводят в зацепление, ступенчато нагружают крутящим моментом и дают выдержку на каждой ступени нагрузки, K недостаткам известного способа следует отнести то, что продолжительность обкатки на каждой ступени не увязана с каким-либо показателем, свидетельствующим о воэможности пе-. рехода на каждую ступень. Другими словами, отсутствует обратная связь между нагрузкой, задаваемой на каждой ступе-. ни, и состоянием передачи, например степенью приработанности зубьев, о которой может свидетельствовать распределение давлений по длине контактных линий (по длине зубьев), В этих условиях не исключены повреждения зубьев, если переход с одной ступени на другую происходит преждевременно, до того, как в результате приработки наибольшие давления в контакте (на режимах этой ступени) не снизятся до допускаемых, что способствует снижению качества обкатки.

Если >ко переход с одной ступени на другую происходит с запаздыванием, то это приводит к потерям в производительности обкатки, которая ведется с меньшей нагрузкой. чем допускаемая.

Очевидно, переход с одной ступени обкатки на другую должен происходить не поэже того момента, когда в результате приработки зубьев давления в контакте станут равными допускаемым (в этом случае не будет потерь в производительности), и не раньше этого момента. чтобы предотвратить повреждение зубьев из-за повышенных (сверх допускаемых) давлений в контакте.

Целью и редлагаемого изобретения является улучшение качества обкатки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обкатки сопряженной пары зубчатых колес. заключающемся в том, что зубчатые колеса вводят в зацепление, ступенчато нагружают крутящим моментом и дают выдержку на каждой ступени нагрузки, дополнительно измеряют реакции в опорах одного из валов, по полученным данным вычисляют расстояние от одной из опор до точки приложения равнодействующей нагрузки по формуле

R2 b

Й1+ Вг где!г — расстояние между опорами;

R1 и Rz — значения реакций опор; вычисленное значение расстояния сравнивают с нормируемым значением, а выдержку на каждой ступени нагрузки производят до совпадения значения расстояния от одной иэ опор до точки приложения равнодействующей нагрузки с нормируемым значением.

При подстановке вместо R< и Rz их нормируемых значений получим нормируемое расстояние И, при подстановке измеренных значений — вычисленное.

Способ основан на следующем.

При равномерном или близком к равномерному распределении нагрузки по длине зубьев — точка прило>кения равнодействующей находится в средней части длины зубьев, а реакции опор равны или пропорциональны нормируемым.

При увеличении тормозного момента и соответствующем увеличении деформаций распределение нагрузки по длине зубьев становится неравномерным и положение равнодействующей изменяется, точка ее приложения уходит из средней части длины зубьев, В результате последующей приработки распределение нагрузки выравнивается и точка приложения равнодействующей снова перемещается в среднюю по длине часть зуба.

Обкатка на каждой ступени должна продолжаться до перемещения точки приложения равнодействующей в среднюю часть зуба, после чего возможен переход на следующую ступень.

На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая способ определения нормируемого и вычисленного расстояния от одной из опор до точки приложения равнодействующей нагрузки, На схеме Р— нормируемое значение величины нагрузки в зацеплении; R> ; R2>i— нормируемые значения реакций опор;!1в— нормируемое расстояние от одной из опор до точки приложения равнодействующей нагрузки; 12 — расстояние между опорами. t 772469

Соответственно, В ь; Вв, I2b;!1ь — вычисленные значения, следовательно 2н 2 . (R2b !2

Rl>(2Н . R1b + 2ь

Способ осуществляют в следующей последовательности.

В опоры одного из валов редуктора, подлежащего обкатке, монтируют преобразователи величин опорных реакций и соеди- 10 няют их с входом селектора, располагающего воэможностью вычисления I . определенной предварительно для данной ступени обкатки.

Устанавливают обкатываемый редуктор в обкаточно-испытательный стенд, соединяют его ведущий вал с валом электродвигателя, а ведомый — с валом нагружателя и вращают передачу, нагружая ее незначительной нагрузкой для предварительной 20 приработки.

Назначают количество ступеней повышения нагрузки, например четыре ступени:

25, 50, 75 и 100, После предварительной приработки на- 25 гружают редуктор двадцатипятипроцентной нагрузкой, измеряют реакции опор и определяют точку приложения равнодействующей нагрузки. Если точка приложения равнодействующей нагрузки находится в 30 зоне 1 — 1, следует продолжать обкатку на этой ступени, Если точка приложения равнодействующей нагрузки окажется в зоне

2 — 2 или сместится в нее в результате обкатки при двадцатипятипроцентной нагрузке, 35 следует перейти на пятидесятипроцентную нагрузку, Переход на третью (75 ) и четвертую (100 о) ступени осуществляется аналогично.

Использование предложенного спасо- 40 ба обкатки значитель <о повысит качество обкатки эа счет возможности точного определения момента перехода с одной ступени нагружения на другую, исключив повре>кдение зубьев. 4ц

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Исходные данные: зубчатая передача — 7 степени точности, максимальная нагрузка 1600 кГм

PH = 2000 кг; M p =- 200 кГм 50

В1н = 655 кг, R2i< =- 1345 кг;

Ii = 370 мм; I>» = 550 мм; Ь =. 100 мм

Необходимо испытать ступенчато 25 ;

50%; 75%; 100%,.

1, устанавливали обкатываемый редук- 55 тор на обкаточно-испытательный стенд, соединялЪ его ведущий вал с валом электродвигателя, а ведомый — с валом нагружателя и вращали передачу, нагружая ее незначительной нагрузкой для предварительной приработки — 50 кГм, Для седьмой степени точности (ГОСТ

1643-81) суммарное пятно контакта составляет не менее 60 по длине зуба, т.е, при ширине зубчатого венца 100 мм зона 1 составляет 20 мм, зона 2 — 30 мм.

После предварительной приработки нагружали редуктор двадцатипятипроцентной нагрузкой — 400 кГм, Измеряли величины опорных реакций

Я1ь = 1230 кГ, R,"ü =3970 кГ

Вычисляли расстояние от первой опоры до точки приложения равнодействующей нагрузки

3970 550

3970 + 1230

Точка приложения равнодействующей находится в зоне 1, следовательно, необходимо продолжить обкатку. Продолжили обкатку, Вторично измеряли реакции опор

R1b = 3450 кГ.

В2ь = 1750 кГ.

Расстояние от первой опоры до точки г, риложения равнодействующей

3450 550

)ь — 5200 — 364 мм, Равнодействуюшая приложения в зоне

2, следовательно, перешли на следуюшую ступень нагрузки, т.е, 50 . Нагружали редуктор нагрузкой 800 кГм, Измеряли ре,"к„ии опор

К1ь =- 2740 кГ;

В,"ь = 5660 кГВычисляли расстояние от первой опоры до точки приложения равнодействующей нагрузки

5660 550 1 ь 8400 — 371 мм .

Равнодействующая приложена в зоне 2, следовательно, перешли «". следующую ступень нагрузки — 75;,, — 1200 кГм.

Измеряли >еакции опор

Rgb = 2950 r,I;

Rgb = 8650 кГ.

Вычисляли расстояние от первой опоры до точки приложения равнодействующей нагрузки

8650 550

1 ь 1.600 4 0 "

Рав одействующая приложена в зоне 1, поэтому продолжали обкат:у и измеряли реакции опор

R ь - 3700 кГ;

Кгь =- 7900 Г.

Вычисляли оасстояние от гервой опоры до точки приложения равнодействующей нагрузки

1772469

Составитель И. Петриковец

Редактор Л. Народная Техред M.Моргентал Корректор П. Гереши

Заказ 3830 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

7900 0 -=375 мм, 1160Ñ

Равнодействующая приложена в зоне 2, следовательно, перешли на 100% нагрузку

1600 кГм. 5

Измеряли реакции опор

Яи, = 4980 кГ;

R2b - 9820 кГ, Вычисляли расстояние от первой опоры до точки приложения равнодействующей 10 нагрузки ! ь =. 14800 = 365 мм — зона 2, 9820 550

Рассчитывая таким образом"точку приложения равнодействующей нагрузки, мож- 15 но точно определить момент перехода с одной нагрузки на другую, повышая качество зубчатого зацепления.

Формула изобретения

Способ обкатки сопряженной пары эуб- 20 чатых колес, заключающийся в том, что зубчатые колеса вводят в зацепление, ступенчато погружают крутящим моментом и делают выдержку на каждой ступени нагрузки, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обкатки, измеряют реакции в опорах одного из валов, по полученным данным вычисляют расстояние от одной из опор до точки приложения равнодействующей нагрузки по формуле

R2 !2 +Иг

l2 — расстояние между опорами;

Rg и  — значение реакции опор, вычисленное значение расстояния сравнивают с нормируемым значением, а выдержку на каждой ступени нагрузки производят до совпадения значения расстояния от одной иэ опор до точки приложения равнодействующей нагрузки с нормируемым значением,