СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЕПЕНИ ИЗНОСА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
METHOD TO ANALYSE WEAR OF GEAR WHEELS

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.