Способ притирки зубчатых колес
Использование: в машиностроении на отделочных операциях при обработке зубчатых колес. Сущность изобретения: притирку выполняют в корпусе, выполненном с возможностью регулирования положения осей валов, несущих притираемую зубчатую пару, параметры регулирования положения этих осей задают в соответствии с законом распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе рассеянных в пределах допусков, регламентированных стандартами на точность зубчатых передач. 2 з.п.ф-лы, 6 ил., 2 табл. ;
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 F 19/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4696994/08 (22) 19.04.89 (46) 23.05.92. Бюл. N 19 (71) Одесский институт инженеров морского флота (72) В,M.Áåññàðàá, Н.В.Олейник и В,B.Èâàнов (53) 621,833,6 (088,8) (56) Кокичев В.Н. Зубоотделочные станки.
Л.: Судпромгиз, 1960, с.30 — 32. (54) СПОСОБ ПРИТИРКИ ЗУБЧАТЫХ KQЛЕС
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при отделочных операциях зубчатых колес.
Известен способ притирки зубчатых колес, включающий взаимный обкат зубчатой пары под нагрузкой в корпусе, выполненном с возможностью регулирования положения осей валов, несущих притираемую пару, Недостатком указанного способа является его неэффективность, связанная с тем, что при снятии припуска не учитывают закон распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе, рассеянных в пределах допусков, регламентированных стандартами на точность зубчатых передач.
Целью изобретения является повышение эффективности процесса притирки за счет снятия припуска в соответствии с зако„„!Ж„„1734966 А1 (57) Использование: в машиностроении на отделочных операциях при обработке зубчатых колес. Сущность изобретения: притирку выполняют в корпусе, выполненном с возможностью регулирования положения осей валов, несущих притираемую зубчатую пару, параметры регулирования положения этих осей задают в соответствии с законом распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе, рассеянных в пределах допусков, регламентированных стандартами на точность зчбчатых передач, 2 з.п.ф-лы, 6 ил„2 табл. ном распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе. С указанной целью оси валов, несущих притираемую пару, устанавливают в положение, обеспечивающее непараллельность и перекос осей, равные нулю, и осуществляют притирку до снятия в средней части зубьев припуска, величина которого превышает шероховатость поверхности зубчатых профилей до притирки, затем процесс притирки осуществляют при чередующихся в последовательности случайных чисел п и; сочетаниях значений непараллельности и перекоса, при каждом из сочетаний выполняют регулирование положений осей, обеспечивающее i-ю непараллельность и jй перекос, а время протекания процесса притирки (,j) задают пропорционально вероятности Р(ц) появления в рабочем корпусе сочетания непараллельности и перекоса в соответствии с зависимостью
1734966
10
55 т(,j) = с(0, 0) Р(Ц)/Р(0;0), где P(0;0) — вероятность появления сочетания равных нулю непараллельности и перекоса; с(0;О) — продолжительность процесса притирки в условиях равенства нулю непараллельности и перекоса осей.
При притирке цилиндрической зубчатой пары числа п и и; значений непараллельности и перекоса осей валов притираемой пары задают из условия п =Ь/4, где Ь вЂ” рабочая ширина зубьев колес указанной пары, мм, п1=п,, При притирке конической зубчатой пары число п1 значений осевого смещения большего колеса притираемой конической пары задают из условия и =и /2, где п — число значений отклонения межосевого расстояния указанной пары.
На фиг. 1 показана схема регулирования положения оси одного из зубчатых колес притираемсй пары, обеспечивающего
j-й перекос; на фиг, 2 — схема регулирования положения оси одного из зубчатых колес притираемой пары, обеспечивающего
i-ю непараллельность; на фиг. 3 — двойные эксцентриковые кольца, размещенные B опорах вала одного из зубчатых колес притираемой пары, в положении соответствующем равным нулю непараллельности и перекосу; на фиг, 4 — схема вращения колец в опоое вала одного из зубчатых колес пригираеь ой пары, на фиг. 5 — закон (график) плотности вероятности появления в рабочем корпусе непараллельности осей валов; на фиг, 6 — закон (график) плотности вероятности появления в рабочем корпусе перекоса осей валов.
Способ реализован при притирке прямозубой зубчатой пары с.модулем зубьев 2,5 мм и числами зубьев 22 и 78, нормальным исходным контуром по СТ СЗВ 308 — 76, коэффициентами смещения исходного контура, равными нулю, и рабочей шириной зубьев, равной Ь=-40 мм, Зубчатые колеса пары были изготовлены из стали 40х ГОСТ
4543 — 71, улучшенной до твердости 195 HB (среднее значение), Зубчатую пару притирали в корпусе 1, выполненном с возможностью смещения оси вала меньшего зубчатого колеса в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: горизонтальной, содержащей оси обоих валов, несущих притираемую пару, и вертикальной, перпендикулярной указанной и содержащей ось меньшего зубчатого колеса (фиг. 1 и 2). Для смещения оси вала меньшего зубчатого колеса в его опорах установили двойные коаксиальные эксцентриковые кольца с эксцентриситетом наружного и внутреннего колец е1=ег=50 мкм (фиг.3), Расстояние между опорами составляло 96 мм.
Перед притиркой измерили шероховатость поверхности зубчатых профилей, Ее среднее значение составило 4 мкм, В начале притирки зубчатую пару обкатали под нагрузкой при смещении оси вала меньшего колеса, обеспечивающем непараллельность и перекос осей, равные нулю.
Это соответствовало нулевому смещению вала, т,е. такому положению колец, при котором в одной из опор, например опоре А (фиг,1 и 2) вектор эксцентриситета е наружного кольца 1 направлен вертикально вверх, а вектор е эксцентриситета внутреннего кольца 2 этой же опоры направлен в противоположную сторону (фиг.3), а в парной опоре Б — картина обратная. При обкатке частота вращения вала большего зубчатого колеса составляла 146 мин, на валу меньшего зубчатого колеса действовал вращающий момент 554 Н м, а удельная окружная сила в контакте зубьев составляла
563 Н/мм.
Притирку осуществляли до снятия в средней части зубьев припуска, величина которого превысила шероховатость поверхности зубчатых профилей до притирки, Время с(0;О) до достижения указанного момента составило 9,44 мин.
При проведении дальнейшей притирки учли, что s рабочем корпусе зубчатая пара будет собрана по 9-й степени точности по нормам контакта зубьев, Принятые по ГОСТ
1643 — 81 поля допусков на непараллельность и перекос, в которых рассеяны соответствующие ошибки монтажа, равные соответственно 40 и 20 мкм, поделили на п =Ь/4=1 1 и ni= ni = 11 частей (отложены на осях абсцисс на фиг, 5 и 6). Получили по 11 значений непараллельности и перекоса, которые могут появиться в рабочем корпусе зубчатой пары (фиг. 5 и 6), Из организации станочного парка, в котором были изготовлены колеса зубчатой пары и другие элементы зубчатой передачи (например, ее корпус) установили, что плотности вероятности появления в рабочем корпусе непараллельности и перекоса распределены по треугольному закону (закону
Симпсона) (фиг, 5 и 6). По этому закону определили вероятности появления указанных выше значений непараллельности и перекоса (х+а) à,à (<ха <0, P(x) = (а — х) а, О (x < а, 1734966 где х — непараллельность (-18,1, -14,5,10,9...) или перекос (-9,1, -7,3, -5,5...) (-а,а)— область рассеяния х, принимаемая равной полю допуска, для непараллельности а = 20, для перекоса а = 10 мкм, В рабочем корпусе могут появиться п .п> сочетаний непараллельности и перекоса. Для данного конкретного случая
nl ni = 121 сочетание, Значения непараллельности и перекоса для сочетаний ¹ 1 — 121 приведены в табл. 1.
Вероятность появления Р(Ц) сочетания
i-й непараллельности и j-ro перекоса равна произведению вероятности появления каждой из этих ошибок. Для сочетания непараллельности и перекоса, равных нулю, P(0;0)=P(fx=0 fy=0)=P(fx=0) х х P(fy=0)=0,0488.
Для продолжения притирки на ЭВМ с помощью генератора случайных чисел установили последовательность чередования указанных выше сочетаний при притирке.
Из полученной последовательности исключили сочетание ¹ 61, поскольку с него начинали притирку, При притирке при каждом из сочетаний повторяли следующие операции.
Первым на ЭВМ получили сочетание
N 17. Ему соответствует непараллельность 0 мкм и перекос -7,3 мкм. Вероятности появления этих непараллельности и перекоса равны соответственно 0,2283 и
0,0583 (фиг. 5 и 6 и табл,1), а их сочетания—
Р (0; -7,3) = 0,0133. Для того, чтобы внести эти непараллельность и перекос во взаимное положение зубчатых профилей, рассчитывали задаваемые в опорах А и Б смещения Гх и Гу оси вала меньшего колеса (фиг. 1 и 2).
1 А, Б = f 1/b = 2,4f, где f — вносимая во взаимное положение зубчатых профилей ошибка монтажа,1 — расстояние между опорами вала меньшего зубчатого колеса.
Для сочетания ¹ 17 задаваемые в опорах ошибки составили
f x = 2,4 fx = 0 мкм, - Гу = 2,4.fy = 17,5 мкм.
Затем рассчитали углы, на которые нужно было повернуть кольца опор вала меньшего колеса, с тем, чтобы внести во взаимное положение зубчатых профилей указанные ошибки монтажа. Углы составили (фиг.4)
P= агссоз (1 — ((f x) +(f у) )/2 e ) =20 10 ; а=arctg(f" /f ) =90 ;
Q = (л — P )/2 = 79 50 ; у = Зи/2 — а — Я= 100 10 .
Далее в каждой из опор вала меньшего
5 колеса кольцо 2 (фиг. 4) провернули относительно кольца 1 на угол Р зафиксировав кольца одно относительно другого установленными в наружном кольце штифтами, провернули кольцо 1 (вместе с зафиксиро10 ванным на нем кольцом 2) на угол у и зафиксировали его в корпусе устройства для притирки.
Притирку при данном сочетании непараллельности и перекоса вели пропорцио15 нально вероятности появления в рабочем корпусе этого сочетания непараллельности и перекоса".
t =(О; -7,3) =t(0;0) Р(0; -7,3)/Р(0;0) = 2,58 мин, То же проделали и при притирке при
20 остальных 119 сочетаниях непараллельности и перекоса.
Общее время протекания процесса притирки, равное сумме времени протекания притирок при всех 121 сочетайиях непарал25 лельности и перекоса составило
tg = t(0;0) Р /P(0;0)=t(0;0) 1/Р(0;О) =
193,6 мин, n ni где Р = g Р (fxj; fyj) = 1 — сумма вероятно30 стей появления в рабочем корпусе всех сочетаний непараллельности и перекоса.
Толщины изношенного слоя зуба большего зубчатого колеса притертой зубчатой пары в сечениях по длине зуба на начальной окружности приведены в табл. 2.
В табл. 2 сечение 1 соответствует торцу зубчатого колеса, сечение 9 — его оси симметрии, Толщины изношенного слоя на вто40 рой части зуба — в сечениях 9 — 17 равны таковым в сечениях 9 — 1.
При притирке, когда число п значений осевого смещения большего колеса притираемой конической пары задают из условия
45 nj=n)/2, где ni — число значений отклонения межосевого расстояния указанной пары, регламентированные ГОСТ 1758 — 81 допуски на отклонение межосевого расстояние и на осевое смещение большего колеса притираемой пары делят соответственно на п; и
ni=ni/2 частей, поскольку допуск на последнюю из указанных ошибок монтажа задают отнулевым, Формула изобретения
1, Способ притирки зубчатых колес, включающий взаимный обкат зубчатой пары под нагрузкой в корпусе, выполненном с возможностью регулирования положения осей валов, несущих притираемую пару, отличающийся тем, что, с целью
1734966
Таблица 1
Таблица 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Номе а сечений
Толщина изношенного слоя, мкм 41 29 23 18 14 11 8 7 6 повышения эффективности процесса притирки за счет снятия припуска в соответствии с законом распределения плотности вероятности появления ошибок монтажа в рабочем корпусе, рассеянных в пределах допусков, регламентированных стандартами на точность зубчатых передач, вначале оси валов, несущих притираемую пару, устанавливают в положение, обеспечивающее непараллельность и перекос осей, равные нулю, и осуществляют притирку до снятия в средней части зубьев припуска, величина которого превышает шероховатость поверхности зубчатых профилей до притирки, затем процесс притирки осуществляют при чередующихся в последовател ьности случайных чисел ni ni сочетаниях значений непараллельности и перекоса, причем при каждом из сочетаний выполняют регулирование положений осей, обеспечивающее i-ю непараллельность и j-й перекос, а время протекания процесса притирки с(Ц) задают пропорционально вероятности Р(Ц) появления в рабочем корпусе сочетания непараллельности и перекоса в соответствии с зависимостью
t(i,j)=t(0;0) Р(Ц)/Р(0;О), 5 где Р(0;О) — вероятность появления сочетания равных нулю непараллельности и перекоса;
t(0;0) — продолжительность процесса притирки в условиях равенства нулю непа10 раллельности и перекоса осей.
2. Способ по п,1, отличающийся тем, что числа n,ni значений непараллельности и перекоса притираемой цилиндрической пары задают из условия n;=b/4, где Ь
15 — рабочая ширина зубьев колес указанной пары, мм nj-"÷ i.
3. Способ по и 1, отличающийся тем, что число nj значений осевого смещения большего колеса притираемой кониче20 ской пары задают из условия ni=n /2, где
ni — число значений отклонения межосевого расстояния указанной пары.
1734966
Фиг.
Фиг.
1734966
% уч
Фиг. 5
0,0I
Фиг. б
Редактор О, Хрипта
Заказ 1773 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
¹ участка
Составитель И, Кузнецова
Техред М,Моргентал Корректор Т. Малец
