Способ сборки зубчатой передачи

 

Использование: способ сборки зубчатой передачи относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению, а именно к сборке зубчатой передачи от коленвала к кулачковым валам. Сущность: способ сборки зубчатой передачи заключается в последовательной установке зубчатых колес и шестерен на соответствующие валы и взаимной ориентации элементов передачи, образующих шлицевое соединение. При этом взаимную ориентацию элементов передачи, образующих шлицевое соединение 4, осуществляют путем зацепления ведомой шестерни 3 с ведущей 1 путем подбора положения ведомой шестерни 3 на ведомом валу 5 с отсутствием зазора в зацеплении, который производят поворотом ведомого вала 5 относительно ведомой шестерни 3 на угол 380^o (Z_m·Z_k), где Z_m - число шлиц на ведомом валу и ведомой шестерне, а Z_k - число зубьев ведомой шестерни, исходя из условия, что если Z_m - четное число, то Z_k - нечетное, и наоборот. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению, а именно к сборке зубчатой передачи от коленвала к кулачковым валам.

Известен способ сборки зубчатой передачи между ведущим (коленвалом) и ведомым (распредвалом), в котором сборка завершается установкой ведомой шестерни по метке на ее зубчатом венце, при этом ведомую шестерню сначала вводят в зацепление, а затем поворачивают распредвал до совмещения шлицев на валу (или шпонки) пазами на шестерне и надевают на них шестерню /1/.

Однако известный способ весьма трудоемок в изготовлении, т.к. требуется нарезать зубчатые венцы всех шестерен строго ориентированно по месту установки, т. е. шпоночным или шлицевым пазам, а шлицы или шпоночные пазы валов должны быть строго ориентированы по плоскостям коленвала и кулачкам распредвалов.

Сложность конструкции и длинная цепь базовых размеров приводят к невысокой точности установки распределительных валов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу сборки зубчатой передачи является выбранный в качестве прототипа способ сборки зубчатой передачи между коленвалом, на конце которого жестко установлена ведущая шестерня, и распредвалом, на конце которого имеется гладкий пояс, для посадки ведомой шестерни и шлицевой пояс для фиксации положения распредвала шлицевой втулкой, заключающийся в последовательной установке зубчатых колес и шестерен на соответствующие валы, установкой промежуточных шестерен и взаимной ориентацией элементов передачи, образующих шлицевое соединение, перестановкой шлицевой втулки до совпадения шлицев на валу втулке и шестерне втулке /2/. Затем соединение затягивают зажимом и фиксируют от отвинчивания стопорным кольцом.

Недостатком известного способа является невысокая точность установки ведомого вала, определяемая наличием в конструкции передачи регулировочной втулки с двумя шлицевыми поясами, диаметр которых ограничен в пределах диаметра вала и зубчатого венца ведомой шестерни. Точность установки ведомого вала зависит от количества шлиц чем больше, тем выше точность. Таким образом, стремление получить максимальную точность установки и выполнить обязательное условие посадку шестерни по валу приводят к усложнению конструкции, выражающейся в необходимости изготовления глухих (долбленых) шлиц.

Цель изобретения повышение точности установки ведомого вала и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемом способе сборки зубчатой передачи, заключающемся в последовательной установке зубчатых колес и шестерен на соответствующие валы и взаимной ориентации элементов передачи, образующих шлицевое соединение, согласно изобретению взаимную ориентацию элементов передачи, образующих шлицевое соединение, осуществляют путем зацепления ведомой шестерни с ведущей путем подбора положения ведомой шестерни на ведомом валу с отсутствием зазора в зацеплении, которые производят поворотом ведомого вала относительно ведомой шестерни на угол 360^o/(Z_ш·Z_з), где Z_ш число шлиц на ведомом валу и ведомой шестерне, а Z_з число зубьев ведомой шестерни, исходя из условия, что если Z_ш четное число, то Z_з нечетное, и наоборот.

Предлагаемое решение отличается от прототипа тем, что вместо одной пары шлиц в качестве регулировочного элемента используют зубчатый венец самой шестерни. При этом диаметр зубчатого венца всегда больше диаметра шлиц, что позволяет обеспечить более высокую точность установки вала.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения достаточна и необходима для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата поставленной цели.

На чертеже дана зубчатая передача двигателя, содержащая ведущую шестерню 1, жестко установленную на коленвале 2, ведомую шестерню 3, установленную по шлицам 4 кулачкового вала 5, затянутую гайкой 6 через стопор 7. При этом зубчатый венец 8 ведомой шестерни 3 входит в зацепление с зубчатым венцом ведущей шестерни 1.

Сборка зубчатой передачи происходит в следующей последовательности. Устанавливают на коленвал 2 и жестко фиксируют ведущую шестерню 1. Устанавливают последовательно все паразитные шестерни, если таковые имеются. Коленвал 2 устанавливают в нужное положение по меткам на маховике, затем кулачковый вал 5 устанавливают в положение, соответствующее данному положению коленвала 2 и временно фиксируют от возможного проворота любым известным способом.

Затем берут шестерню 3 и одевают на вал 5 по шлицам 4 до упора зубчатого венца 8 в зубчатый венец шестерни 1. Если зубчатые венцы не вошли в зацепление, шестерню 3 снимают, поворачивают на несколько шлиц и вводят в зацепление, вновь наблюдая несовпадение по зубьям.

Повторяют описанное действие до тех пор, пока шестерня 3 беспрепятственно войдет в зацепление с одновременной посадкой на шлицы вала 5. При этом точность установки вала определяется формулой и тем выше, чем больше Z_ш и Z_з.

В рассматриваемой конструкции Z_ш 41; Z_з 26. Следовательно, точность установки равна 0,34^o. При отсутствии боковых зазоров по зубьям вал 5 потребовалось бы довернуть на указанную величину. Однако в зубчатой передаче к кулачковому валу 5 топливного насоса содержится четыре зацепления, а к распредвалу шесть зацеплений (прототип) с боковым зазором по зубьям 0,25 0,5 мм и средним радиусом шестерен 100 мм существует люфт 0,56 0,84^o, следовательно, вал не требуется доворачивать, т.к. точность установки выше свободного поворота шестерни в суммарном боковом зазоре. Практика показывает, что сборка передачи завершается двумя-тремя перестановками.

В прототипе зубчатый венец шестерни 3 не является регулировочным элементом, а точность установки определяется количеством шлиц на регулировочной втулке и равна 0,88^o где z₁ 41, а z₂ 10.

Если, не меняя параметров передачи, взять за исходные данные в предлагаемом способе диаметр зубчатого венца шестерни 3 и количество зубьев имеющейся шестерни z_з, а ограничивающим фактором со стороны вала z_ш z₁ 41 шлиц, то реализованная по новому способу точность установки составит 0,34^o, что в 2,6 раза выше прототипа.

Использование предлагаемого способа сборки зубчатой передачи обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: повышение в 2,6 раза точности установки кулачковых валов; удешевление конструкции за счет замены глухих (долбленых) шлиц в шестерне на сквозные (протянутые) шлицы и ликвидации регулировочной втулки.

Формула изобретения

Способ сборки зубчатой передачи, заключающийся в последовательной установке зубчатых колес и шестерен на соответствующие валы и взаимной ориентации элементов передачи, образующих шлицевое соединение, отличающийся тем, что взаимную ориентацию элементов передачи, образующих шлицевое соединение, осуществляют путем зацепления ведомой шестерни с ведущей путем подбора положения ведомой шестерни на ведомом валу с отсутствием зазора в зацеплении, который производят поворотом ведомого вала относительно ведомой шестерни на угол 360^o/(Z_ш х Z_з), где Z_ш число шлиц на ведомом валу и ведомой шестерне, а Z_з число зубьев ведомой шестерни, исходя из условия, что если Z_ш четное число, то Z_з нечетное и наоборот.