Патент на изобретение №2386940

(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЕПЕНИ ИЗНОСА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

(57) Реферат:

Изобретение относится к машиностроению. Сущность: замеряют геометрические параметры зубчатых колес после процесса изнашивания и сравнивают их с параметрами идентичных неизношенных зубчатых колес. Испытываемое колесо включают в замкнутый четырехэлементный силовой контур, составленный из него и двух сопряженных, идентичных неизношенному испытываемому, образцовых колес и элемента в виде диска с расположенным по его периметру зубчатым венцом, профиль которого идентичен профилю образцовых колес. Венец элемента имеет ширину много меньшую ширины зубьев испытываемого колеса. Образцовые колеса жестко закреплены на валах, испытываемое колесо – с возможностью свободного вращения на валу, а элемент – с возможностью принудительного перемещения вдоль вала на величину ширины зубьев испытываемого колеса. При работе контура регистрируют углы поворота испытываемого колеса и элемента, сравнивают эти углы и по разнице их величин судят о степени и характере износа вдоль рабочих поверхностей зубьев испытываемого колеса. В начале испытаний элемент устанавливают в одно из крайних положений на валу, а после каждого полного поворота испытываемого колеса его смещают вдоль вала на шаг, равный ширине венца элемента. Замеры повторяют и определяют дополнительно величины и характер износа поперек рабочих поверхностей зубьев испытываемого колеса, сравнивая углы поворота в одноименных фазах зубчатого профиля испытываемого колеса. Технический результат: уменьшение времени исследований, повышение производительности труда, повышение качества и достоверности получаемой информации. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для оценки качества зубчатого зацепления в механических передачах.

Известен способ исследования, заключающийся в том, что на изнашивающиеся поверхности в различные периоды работы зубчатых колес с заданным временным интервалом наносится, а затем снимается специальная быстро твердеющая масса, например стиракрил, позволяющая получить ряд оттисков или слепков, по разнице в размерах или массе которых судят о величине и характере процесса изнашивания (см., например, Зорин В.А. Основы долговечности строительных и дорожных машин. – М., Машиностроение, 1986, 248 с., стр.198).

Недостаток данного способа состоит в том, что он трудоемок, малопроизводителен, для получения полной картины процесса изнашивания необходимо получить большое количество оттисков.

В качестве прототипа взят способ, заключающийся в том, что о степени износа зубчатых колес судят по разнице в геометрических размерах их изнашивающихся частей – до и после процесса изнашивания (см., например, Словарь – справочник по износу и смазке деталей машин. – Киев, Наукова думка, 1979, 188 с., стр.45).

Недостаток данного способа состоит в том, что для зубчатых колес, у которых зона контакта на зубьях не постоянна, а меняется в процессе работы, необходимо выполнить большое количество замеров – в каждой фазе зацепления каждого зуба по всей длине его поверхности с зубьями сопряженного с ним колеса. Это весьма трудоемко и малопроизводительно, дает в итоге больше погрешности.

Изобретением решается задача интенсификации процесса исследования и повышается достоверностъ получаемых результатов.

Это достигается тем, что осуществляют замер геометрических параметров изношенных зубчатых колес и сравнивают их с параметрами идентичных неизношенных колес, причем согласно изобретению испытываемое колесо включают в четырехэлементный замкнутый силовой контур, составленный из него, двух сопряженных идентичных неизношенному испытываемому, образцовых колес и элемента в виде диска с расположенным по его параметру зубчатым венцом, профиль которого идентичен профилю образцовых колес, причем венец элемента имеет ширину много меньшую ширины зубьев испытываемого колеса, образцовые колеса закреплены на валах жестко, а испытываемое колесо – с возможностью свободного вращения на валу, а элемент – с возможностью принудительного перемещения вдоль вала на величину ширины зубьев испытываемого колеса, при работе контура регистрируют углы поворота испытываемого колеса и элемента, сравнивают эти углы и по разнице их величин судят о степени и характере износа вдоль рабочих поверхностей зубьев испытываемого колеса, причем в начале испытаний элемент устанавливают в одно из крайних положений на валу, а после каждого полного поворота испытываемого колеса смещают вдоль вала на шаг, равный ширине венца элемента, замеры повторяют и определяют дополнительно величины и характер износа поперек рабочих поверхностей зубьев испытываемого колеса, сравнивая углы поворота в одноименных фазах зубчатого профиля испытываемого колеса.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена установка, позволяющая реализовать данный способ.

На параллельных валах 1 и 2 установлены испытываемое зубчатое колесо 3 (с возможностью свободного вращения на валу 1), причем от самопроизвольных перемещений вдоль вала оно фиксировано стопорными кольцами 4; сопряженный с ним элемент 5 в виде диска и расположенного по его окружности зубчатого венца 6 с профилем, идентичным профилю не изношенного испытываемого колеса, причем ширина венца много меньше ширины зубьев испытываемого колеса, элемент установлен с возможностью принудительного перемещения вдоль вала 2 на величину ширины зубьев колеса 3 посредством механизма в виде двух колец 7, пружины 8 и силового гидроцилиндра 9; сопряженные друг с другом образцовые зубчатые колеса 10 и 11, жестко закрепленные на своих валах, профиль этих колес идентичен профилю венца 6 элемента 5. Контур снабжен редуктором 12 и электромотором 13. При работе контура посредством датчиков углов поворота 14 и 15 регистрируются соответственно углы поворота испытываемого колеса 3 и элемента 5. Датчики связаны с сумматором 16, сравнивающим показания датчиков и выдающим информацию на индикатор 17.

Перед началом работы данной установки (исследованием величины износа колеса 3) элемент 5 устанавливают в одно из крайних положений на валу 2, затем включают установку и определяют величины и характер износа вдоль рабочих поверхностей зубьев колеса 3. После каждого полного оборота колеса 3 перемещают посредством гидроцилиндра 9 элемент 5 на шаг, равный величине ширины венца элемента и повторяют замеры, при этом для одноименных фаз зубчатого профиля колеса 3 можно определить величины и характер износа также и поперек рабочих поверхностей зубьев.

В сравнении с прототипом данный способ исследований позволит уменьшить время исследований, повысить производительность труда, повысить качество и достоверность получаемой информации об износе зубьев по всей площади их рабочих поверхностей.

Формула изобретения

Способ исследования степени износа зубчатых колес, включающий замер их геометрических параметров после процесса изнашивания и сравнение последних с параметрами идентичных неизношенных зубчатых колес, отличающийся тем, что испытываемое колесо включают в замкнутый четырехэлементный силовой контур, составленный из него и двух сопряженных, идентичных неизношенному испытываемому, образцовых колес и элемента в виде диска с расположенным по его периметру зубчатым венцом, профиль которого идентичен профилю образцовых колес, причем венец элемента имеет ширину много меньшую ширины зубьев испытываемого колеса, образцовые колеса жестко закреплены на валах, испытываемое колесо – с возможностью свободного вращения на валу, а элемент – с возможностью принудительного перемещения вдоль вала на величину ширины зубьев испытываемого колеса, при работе контура регистрируют углы поворота испытываемого колеса и элемента, сравнивают эти углы и по разнице их величин судят о степени и характере износа вдоль рабочих поверхностей зубьев испытываемого колеса, причем в начале испытаний элемент устанавливают в одно из крайних положений на валу, а после каждого полного поворота испытываемого колеса его смещают вдоль вала на шаг, равный ширине венца элемента, замеры повторяют и определяют дополнительно величины и характер износа поперек рабочих поверхностей зубьев испытываемого колеса, сравнивая углы поворота в одноименных фазах зубчатого профиля испытываемого колеса.

РИСУНКИ