Устройство к биениемеру для контроля зубчатых колес

 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для контроля зубчатых колес (3К). Цель изобретения - повышение точности определения величин смещений профилей зубьев в тангенциальном направлении. Устройство устанавливается на подвижной каретке биениемера. Устройство содержит два преобразователя линейных перемещений кинематически связанных с двумя двуплечими рычагами и третий жесткий рычаг, расположенный между ними. Рычаги сферическими наконечниками взаимодействуют соответственно с тремя смежными профилями 3К. При контроле 3К устройство перемещается в радиальном направлении 3К до упора на корпусе биениемера. При каждом цикле контроля 3К поворачивается на один угловой шаг. Использование устройства позволит осуществлять контроль тангенциальных смещений точек профилей зубьев 3К, лежащих на одной окружности, что дополнительно исключает влияние погрешности профиля по высоте зуба на результаты измерений. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при контроле точности зубчатых колес в лабораторных и производственных условиях, а также при подготовке специалистов по зуборезному делу.

Для контроля тангенциальных смещений смежных профилей используют кромочные зубомеры. Кромочные зубомеры позволяют измерять тангенциальные смещения с базой от диаметров выступов зубьев либо от неподвижной стационарной базы. При таком измерении снижается точность измерений величин тангенциальных смещений профилей зубьев зубчатого колеса. Поэтому недостатком таких устройств является их низкая точность измерений.

Наиболее близким к изобретению является устройство к биениемеру для контроля зубчатых колес. Устройство состоит из корпуса, двух преобразователей линейных перемещений и связанных с ними измерительных рычагов со сферическими наконечниками. Недостатком устройства является то, что при радиальном перемещении измерительного рычага, контактирующего с двумя профилями одной впадины, точки контакта по зубчатому венцу смещаются в радиальном направлении, вследствие наличия радиального биения зубчатого венца. Поэтому при контроле зубчатого колеса точки, в которых определяются тангенциальные смещения профилей, не будут лежать на одной окружности. На показания обоих преобразователей линейных перемещений будут оказывать влияние погрешности, профилей зубьев по высоте, т.е. в измеренные значения будут вноситься погрешности зависящие от характера изменения погрешности профилей. Все это не будет позволять контролировать с высокой точностью величины тангенциальных смещений точек профилей, лежащих на одной окружности относительно рабочей оси колеса.

Целью изобретения является повышение точности определения величин тангенциальных смещений точек профилей, лежащих на окружности, концентричной рабочей оси колеса, относительно их теоретического положения. Указанная цель достигается тем, что оно снабжено дополнительным третьим рычагом, первый и третий рычаги подпружинены относительно второго, расположенного между ними, а все три рычага выполнены со сферическими наконечниками, предназначенными для взаимодействия с тремя смежными профилями в точках, лежащих на одной окружности.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг.2 - схема расположения профилей зубьев действительного колеса относительно их теоретических положений.

Устройство содержит корпус 1, индикатор часового типа 2, двуплечий рычаг 3, пружину 4, пружину 5, индикатор часового типа 6, двуплечий рычаг 7, упор 8, и рычаг 9.

Устройство состоит из корпуса 1, который крепится на подвижной каретке биениемера. На корпусе устройства 1 установлены двуплечие рычаги 3 и 7 и рычаг 9 со сферическими наконечниками на рабочем конце, контактирующие с профилями зубьев. Индикаторы часового типа 2 и 6 контактируют с другими концами двуплечих рычагов 3 и 7. Пружины 4 и 5 поджимают двуплечие рычаги 3 и 7, обеспечивая при этом контакт сферических наконечников 3, 7 и 9 с профилями контролируемого колеса.

Перед работой устройство необходимо настроить в зависимости от числа зубьев и модуля контролируемого колеса таким образом, чтобы точки контактов рычагов 3, 7 и 9 с профилями зубьев лежали на одной окружности, концентричной рабочей оси колеса.

На фиг.2 показаны точки пересечения действительных и теоретических профилей с окружностью, по которой осуществляется контроль погрешностей зубчатого венца. Точки А₁, Б₁, В₁, Г₁ и Д₁ лежат на теоретических профилях; точки А₂, Б₂, В₂, Г₂ и Д₂ лежат на действительных профилях.

Устройство к биениемеру для контроля зубчатых колес работает следующим образом.

Корпус устройства 1 на биениемере перемещается в радиальном направлении по стрелке А. При этом подача всего устройства в радиальном направлении осуществляется до контакта упора 8 на корпусе устройства 1 с упором на неподвижном корпусе биениемера. Сферические наконечники двуплечих рычагов 3 и 7, а также рычага 9 входят в контакт с тремя смежными профилями на зубчатом колесе. Например, как показано на фиг.1 с левым и правым профилями зуба 1 и с правым профилем зуба 2. Непрерывный контакт рычагов 3 и 7 с профилями зубьев обеспечивается пружинами 4 и 5. Причем жесткость пружины 5 должна быть больше жесткости пружины 4. После осуществления полного контакта сферических наконечников рычагов 3, 7 и 9 с профилями зубьев фиксируются величины тангенциальных смещений двух профилей зубьев относительно третьего среднего профиля. При контроле выбирается начальное условие, когда при первом измерении точки А₁ и А₂совмещены. В таком положении контролируемых колес базой измерения будут являться как точка А₁ так и точка А₂. При первом измерении в точках Б₂ и В₂ фиксируются тангенциальные смещения зависящие от величин отрезков Б₁Б₂ и В₁В₂ и рассчитываемые по формулам F_trn1= , ^Ftrл2^{= .} (1) При втором измерении, когда с тремя сферическими наконечниками рычагов 3, 7 и 9 войдут в контакт профили зуба 2 и правый профиль зуба 3, то индикатор часового типа 6 покажет величину И₁, равную сумме величин отрезков Г₁Г₂ и В₁В₂, т.е.

И₁ = В₁В₂ + Г₁Г₂, (2) а преобразователь линейных перемещений 2 покажет величину И₂, равную разности отрезков Д₁Д₂ и Г₁Г₂, т.е.

И₂ = Д₁Д₂ - Г₁Г₂ . (3) Из формулы (2) определяется тангенциальное смещение левого профиля 2 от его теоретического положения по формуле _{- .} (4) Из формулы (3) определяется тангенциальное смещение правого профиля зуба 3 от его теоретического положения по формуле F_trn3= +F_trл2 . (5) Таким образом, проводя последовательные измерения по зубчатому венцу, определяют тангенциальные смещения действительных положений профилей от их теоретических положений для всех зубьев зубчатого венца колеса.

Применение устройства к биениемеру для контроля зубчатых колес позволит реализовать следующие преимущества: заменить использование дорогостоящих стационарных универсальных зубоизмерительных приборов; использовать контролеров более низких квалификаций.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО К БИЕНИЕМЕРУ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, содержащее два преобразователя линейных перемещений, кинематически связанные с соответствующими рычагами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения величин смещений профилей зубьев в тангенциальном направлении, оно снабжено дополнительным третьим рычагом, первый и третий рычаги подпружинены относительно второго, расположенного между ними, а все три рычага выполнены со сферическими наконечниками, предназначенными для взаимодействия с тремя смежными профилями в точках, лежащих на одной окружности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2