Способ определения площади контакта поверхностей трения зубьев косозубых зубчатых колес

 

(u}868463

Союз Советских

Социалистических

«РЕСПУбпИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт сеид-ву (22} Заявлено 040180 (21) 2865695/25-28 (51)М. Кл З с присоединением заявки Мо (23) Приоритет—

G 01 и 3/56

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 30.0981. Бюллетень М 36

Дата опубликования описанию 300981 (n) УДК 620 178.

162 {088 8) f

a: (72) Авторь изобретения

И.Г.Сторчак, A.B.Êðèâîøåÿ и Я.Б,Немировский,"

Ордена Трудового Красного Знамени институт .аверхтвердых -. ) материалов AH Украинской ССР (71) Заявитель

{54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ПОВЕРХНОСТЕЙ

ТРЕНИЯ ЗУБЬЕВ КОСОЗУБЫХ ЗУБЧАТЫХ

КОЛЕС

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для контроля и иследования взаимодействия косозубных колес, в частности, расположенных на скрещивающихся осях.

Известен способ определения ширины площади контакта поверхностей трения зубьев зубчатых колес> заключающийся в том, что сжимают поверхность двух тел, а площадь контакта определяют с использованием теоретических зависимостей {Ц .

Недостатком укаэанного способа является низкая точность, что обусловлено влиянием погрешностей зубчатых колес.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому эффекту является способ определения площади контакта поверхностей трения зубьев косозубых зубчатых колес, зак- . лючающийся в том, что на поверхноств зубьев эталонного колеса наносят слой вещества (в качестве которого используют краску), обкатывают эталонное и испытуемое зубчатые колеса. После чего площадь контакта зубьев устанавливают по краске, оставшейся на зубьях испытуемого колеса (23.

Недостатком указанного способа является низкая точность, что обусловлено невозможностью нанесения на . зубья равномерного по толщине слоя краски, определения площади контакта в различных фазах зацепления колес с перекрещивающимися осями.

Цель изобретения — повышение точности определения площади контакта поверхностей зубьев.

Эта пель достигается эа счет того, что используют в качестве вещества абразив с твердостью, превосходящей твердость материала обоих колес, сообщают относительное перемещение колесам вдоль оси испытуемого колеса, измеряют высоту образовавшегося следа,iîáêàòûâàíèe колес осуществляют с одновременным перемещением испытуемого колеса вдоль своей оси, по образовавшемуся при этом следу опведеляют его ширину, а площадь контакта определяю расчетным путем по измеренным высотам и ширинам следов.

На фиг.1 изображен зуб эталонного зубчатого колеса; на фиг.2 - схема относительного продольного перемещения испытуемого эталонного и зубчатых колес; на фиг.З -схема рбработки испытуемого и эталонного зубчатых

868463

Ф !

О колес; на фиг. 4 — зуб испытуемого зубчатого колеса после относительного продольного перемещения; на фиг.5 после обката зубчатых колес.

Способ осуществляется следующим образом.

Эталонное зубчатое колесо с нанесенным на боковые поверхности Д зубьев абразивом (алмазосодержащим монослоем) обкатывают в двухпрофильном зацеплении с твердосплавным эталонным зубчатым колесом под радиальной нагрузкой. в результате чего алмазные зерна вдавливаются в боковые поверхности зубьев первого эталонного зубчатого (фиг.1) колеса.

Далее устанавливают эталонное и ис- 15 пытуемое зубчатые колеса (фиг.2) в заданную фазу запепления, например, с помощью делительного механизма(не показано) и сообщают им продольное перемещение (напр) на величину L р щ вдоль оси испытуемого зубчатого колеса. При этом, к эталонному зубчатому колесу прикладывают статический крутящий момент M „р, а к испытуемому статический тормозной момент

М р, или просто фиксируют измеряемое зубчатое колесо в данной фазе зацепления. Для того, чтобы при продольном перемещении испытуемое зубчатое колесо не выходило из запепления ширина эталонного зубчатого колеса выбрана из соотношения 8 =

C05 + > б (фиг.2), продольного перемещения выбрана из соотношения L„ =0,5 В,>. Здесь у — угол скрещивания осей колес. После про- 35 дольного перемещения на боковой поверхности испытуемого зубчатого колеса получается след D пятна контакта в заданной фазе зацепления (фиг.4).

По этому следу определяют высоту, 40 т.е. расстояния между линиями его гранин (фиг.4).

Следующей операпией является взаимный обкат под рабочей нагрузкой испытуемого и эталонного зубчатых колес (фиг.3). Для этого к эталонному зубчатому колесу прикладывают динамический крутящий момент М кр., напри-. мер от электродвигателя через редук тор,а к измеряемому - динамический тор- 50 мозной момент М р ., например о тормозной электромуфты (Фиг.3) . При этом Обес 1ечивают возможность сво бодного перемещения испытуемого зубчатого колеса вдоль своей оси, с сох- 55 ранением возможности передачи им крутящего момента, например, закрепив измеряемое колесо на шлииевой оправке б з закрепления этого колеса по торпам. После обката на боковых поверхностях зубьев измеряемого зубчатого колеса останется след "с" суммарного пЯтна контакта (Фиг. 5) . Затем определЯют ttIHDHH c e @ — b b, в каж

1. 1> дой фазе заиепления, причем измеряют эти ширины вдоль линии, составляющей с линией зуба угол, равный углу скрещивания осей измеряемого и эталонного зубчатых колес на том диаметре, на котором производят измерения. В зависимости от этого диаметра будет измеияться укаэанный угол. Для определения площади контакта измеренную ширину следа, соответ.вующую заданной фазе зацепления разбивают на и частей, т.е. таким образом, что каждая ее часть соответствовала определенной высоте а„,a>, ° .. а„. После вышеуказанных иэмерейий площадь контакта определяют по формуле и

5 a Ü., К „Ч 1 1 где а„., — измеренные расстояния между гранииами следа, полученного при перемещении зубчатых колес вдоль оси, мм;

Ь„. — части ширины следа вдоль линии следа, полученного при обкате зубчатых колес, мм.

Положительный эффект способа обусловлен повышением точности определе-. ния площади контакта поверхностей трения зубьев косозубых колес, в частности, расположенных на скрещивающихся осях в контактной фазе зацепления при рабочей нагрузке. формула изобретения

Способ определения площади контакта поверхностей трения зубьев косозубых зубчатых колес, заключающийся в том, что на поверхности зубьев эталонного колеса наносят слой вещества, обкатывают эталонное и испытуемое зубчатые колеса, о т л и ч а ю щ и йо я Hтем, что, с иелью повышения точности, используют в качестве вещества абразив с твердостью, переходящей твердость материала обеих колес, сообщают относительное перемещение колесам вдоль оси испытуемого колеса, измеряют высоту образовавшегося следа, обкатывание колес осуществляют с одновременным перемещением испытуе» мого колеса вдоль своей оси, по образовавшемуся при этом следу определяют его ширину, а площадь контакта определяют расчетным путем по измеренным высотам и ширинам следов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заблонский К.И. Зубчатые пере дачи. Киев, "Техника", 1977, с.39.

2. Марков А.Л. Измерение зубчатых колес. Л., "Машиностроение", 1968, с. 266 (прототип).

868463 .ст.

Snp

lpga, Я

Pur. фиг. 5

Составитель В.Данилов

Редактор Е.Лушникова Техред С. Мигунова. Корректор Г.Решетник

Заказ 8307/56 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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