способ измерения зазора между зубьями колес

Формула изобретения

Способ измерения зазора между зубьями колес при регулировании во время сборки зубчатых передач, включающий установку корпуса с комплектом входного вала с шестерней и зубчатого колеса с валом на измерительную позицию, фиксацию зубчатого колеса и измерение бокового зазора между контактирующими зубьями шестерни и колеса по углу возможного поворота входного вала с шестерней при фиксированном положении колеса, отличающийся тем, что при установке на измерительную позицию корпуса комплект входного вала с шестерней устанавливают под зубчатым колесом с валом, при этом шестерня под действием веса смещена вниз, а зубчатое колесо фиксируют с помощью подпружиненной вилки, которая отжимает колесо вверх, тем самым выставляя контактирующие зубья в положение, соответствующее реальному положению зубьев при работе зубчатой передачи.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области регулирования зазора между зубьями колес на измерительной позиции во время сборки машин, имеющих зубчатые передачи, например масляные насосы, роторные насосы, компрессоры и другие, а также может относиться к области измерения угловых величин.

Наиболее близким по технологической сущности является способ измерения зазора между зубьями колес (бокового зазора) при регулировании на измерительной позиции во время сборки зубчатой передачи масляного шестеренчатого насоса, приведенный В.А. Прилуцким и И.К. Рыльцевым (Повышение точности сборки зубчатых передач. // Вестник машиностроения, 1998, 10, с.19). Этот способ включает установку корпуса и комплекта входного вала с шестерней и зубчатого колеса с его валом на измерительную позицию, фиксацию зубчатого колеса и измерение бокового зазора между контактирующими зубьями шестерни и колеса по углу возможного поворота входного вала с шестерней при фиксированном положении колеса. Особенность способа в том, что установку корпуса и комплекта входного вала с шестерней и зубчатого колеса с валом осуществляют входным валом вверх, а фиксацию колеса в неподвижном положении осуществляют с помощью фиксатора. При такой схеме измерения взаиморасположение контактирующих зубьев шестерни и колеса характеризуется тем, что вес шестерни тянет ее вниз, соответственно имеющийся зазор между отверстием шестерни и входным валом смещен вниз, а фиксатор, поджимая вверх колесо, тем самым смещает зазор между отверстием колеса и его валом вверх.

Недостатком указанного способа является то, что такое перераспределение зазоров не соответствует реальному зазору при работе зубчатой передачи. Различное распределение зазоров z" и z" приводит к тому, что измеренный боковой зазор будет меньше реального бокового зазора j_п в рабочем сопряжении. Несмотря на малые абсолютные значения зазоров z" и z", они соизмеримы со значениями бокового зазора, поэтому точность измерения и последующего регулирования снижается.

Измерение указанным способом радиальных зазоров между зубьями передачи и стенками корпуса приводит к тому, что измеренные значения радиальных зазоров будут больше значений реальных радиальных зазоров r" и r" в рабочем сопряжении.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что способ измерения зазора между зубьями колес при регулировании во время сборки зубчатых передач включает установку корпуса с комплектом входного вала с шестерней и зубчатого колеса с валом на измерительную позицию, фиксацию зубчатого колеса и измерение бокового зазора между контактирующими зубьями шестерни и колеса по углу возможного поворота входного вала с шестерней при фиксированном положении колеса. При такой схеме измерения взаиморасположение контактирующих зубьев шестерни и колеса характеризуется тем, что вес шестерни Р" тянет ее вниз, смещая имеющийся зазор z" между отверстием шестерни и входным валом вниз, а подпружиненная вилка, отжимая колесо с силой Р" (составляющие Р"₁ и Р"₂) вверх, выставляет зазор z"_R между отверстием колеса и его валом вверх.

Такое перераспределение зазоров полностью соответствует реальному зазору при зубчатой передаче (фиг.2). Одинаковое распределение зазоров z"_R, z"_R и z", z" приводит к тому, что измеренный боковой зазор j_пR будет равен реальному боковому зазору j_п в рабочем сопряжении, тем самым повышается точность измерения и последующего регулирования.

При измерении радиальных зазоров между зубьями передачи и стенками корпуса предлагаемым способом измеренные значения радиальных зазоров r"_R и r"_R будут равны реальным значениям радиальных зазоров r" и r" в рабочем сопряжении.

На фигуре 1 изображены контуры корпуса насоса 1 с комплектом входного вала 2, шпонкой 3 и шестерней 4, а также зубчатое колесо 5 с валом 6. Комплект установлен входным валом вниз, поэтому шестерня и соответствующий зазор z"_R между входным валом и отверстием под действием силы веса Р" смещены вниз. Зубчатое колесо фиксируется вилкой 7 установочным движением Dy с помощью фиксирующего устройства 8, в котором пружина 9 действует с силой R_п на плечо вилки фиксатора, сообщая ей качательное движение Dк на некоторый угол и позволяя с силой Р" (составляющие Р"₁ и Р"₂) сместить зубчатое колесо и соответствующий зазор z"_R между валом и отверстием зубчатого колеса вверх. Таким образом, формируются зазор j_пR между зубьями колес, равный реальному, а также радиальные зазоры r"_R и r"_R между зубьями передачи и стенками корпуса, равные реальным.

На фигуре 2 изображен комплект зубчатой передачи масляного насоса в рабочем состоянии, где шестерня 4, получая вращение D" от входного вала 2 через шпонку 3, своим зубом действует на зуб колеса 5 с силой Р в точке К, составляющая Рх толкает зуб колеса, сообщая вращательное движение D", а составляющая Pz отжимает колесо вниз, перераспределяя зазор z" между отверстием колеса и его валом 6 вниз, составляющая Rz реакции R на силу Р отжимает шестерню вверх, перераспределяя зазор z" между отверстием шестерни и входным валом вверх. Таким образом, формируются реальный зазор j_п между зубьями колес (боковой зазор), а также реальные радиальные зазоры r" и r" между зубьями передачи и стенками корпуса. В результате вращения зубчатых колес поток масла М перемещается из впускного отверстия 10 в выпускное отверстие 11.

Реализация предлагаемого способа для измерения зазоров между зубьями колес, между зубьями и стенками корпуса при регулировании во время сборки зубчатых передач повышает точность измерения и последующего регулирования и характеризуется простотой и независимостью от конструкции зубчатых передач и их опор - на измерительной позиции будут правильно перераспределяться все имеющиеся зазоры, а измеренные значения боковых и радиальных зазоров будут всегда соответствовать их реальным значениям при работе.