Инновации в технологии измерения радиального биения эвольвентных цилиндрических зубчатых колес

Full Text

Обоснование. В большом количестве техники в современном мире, как в автомобилестроении, так и в авиации, используются редукторы различных масштабов. Для надежной работы зубчатых колес и передач необходимо контролировать кинематические параметры и параметры плавности работы, что в свою очередь увеличивает трудоемкость на создание узла [1].

Цель — создание опытного образца малогабаритного, полуавтоматического (автоматического) и специализированного средства измерения радиального биения цилиндрических зубчатых колес [2].

Методы. Механизм полностью спроектирован на базе программы KOMPAS 3D V22 для упрощения моделирования конструкции и ее отработки. Введена маломощная электроника для автоматизации процесса замера радиального биения. Задачей при проектировании является максимальное уменьшение габаритных размеров, упрощение конструкции и возможность создания механизма с использованием аддитивных технологий.

Были исследованы существующие модели биениемеров для автоматического измерения [3–5], при сравнении с которыми следует выделить следующие преимущества:

–малые габариты;

–простота конструкции;

–широкий спектр диаметров и модулей;

–частичная или полная автоматизация замера одной шестерни.

Результат. По окончании работы спроектирован и изготовлен опытный образец биениемера (рис. 1) для измерения радиального биения цилиндрических зубчатых колес с использованием электронной платы Arduino nano и шаговых двигателей.

 

Рис. 1. Сборочный чертеж биениемера: 1 — колесо зубчатое; 2 — шток; 3 — корпус; 4 — тяга; 5 — кулачок; 6 — станина 1; 7 — станина 2; 8 — зажимной механизм; 9 — шкив колеса; 10 — шкив промежуточный; 11 — вал-шкив; 12 — подшипник осевой № 1; 13 — подшипник осевой № 2; 14 — подшипник радиальный № 1; 15 — подшипник радиальный № 2; 16 — вал с ходовой резьбой

 

Принцип действия: контролируемое колесо 1 устанавливается в центрирующее устройство типа «Ирис диафрагма» 8 и фиксируется. Измерение радиального биения осуществляется относительным методом в сравнении со случайной впадиной колеса. Измерительной головкой является индикатор часового типа ИГ-1, закрепленный на толкателе-раме 3 в таком положении, что измерительный наконечник упирается в Т-образный шток 2. Наконечник штока 2 имеет коническую форму и устанавливается с небольшим натягом во впадине колеса, центрируясь по радиусу делительной окружности колеса. Данная позиция обнуляется на индикаторе. Далее производится включение двигателя с использованием кнопки, что приводит во вращение вал 10, через ременную передачу валы 9 и 11. Вращательное движение вала 11 преобразуется в поступательное перемещение штока 2 с помощью кулачкового механизма 5, в то же время вращение вала 9 синхронизировано с вращением контролируемого колеса на один шаг. Показания снимаются с индикатора по мере перемещения штока от впадины к впадине. По прохождении полного круга механизм останавливается.

Выводы. В ходе работы были изучены различные конструкции средств измерения радиального биения и их использование на предприятиях и в учебных целях.

Актуальностью данной работы является сокращение трудоемкости проверки одного типа цилиндрического зубчатого колеса в массовом производстве и уменьшение габаритов и массы средства измерения.

About the authors

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

Author for correspondence.
Email: joker098789@gmail.ru

студент, группа 2308, институт двигателей и энергетических установок

Russian Federation, Самара

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

Email: olegfaksmira@mail.ru

студент, группа 2308, институт двигателей и энергетических установок

Russian Federation, Самара

References

Supplementary files