Радиусомер для активной поверхности зуба эвольвентной передачи

(51)16 1/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РАДИУСОМЕР ДЛЯ АКТИВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗУБА ЭВОЛЬВЕНТНОЙ ПЕРЕДАЧИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Игнатищев Руслан Михайлович Мясникович Юрий Антонович Красовский Валерий Алексеевич Машин Юрий Викторович Кутас Олег Николаевич Другаченко Павел Викторович(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Радиусомер для активной поверхности зуба эвольвентной передачи, содержащий средство для измерения расстояний, набор эталонов радиусов кривизны, магнит и электрическую цепь с включаемым в ее состав металлическим зубчатым венцом, отличающийся тем, что он снабжен генератором лазерного луча, корпус которого жестко соединен с магнитом и контактным ребром с возможностью перекатывания по профилю зуба в процессе замеров радиусов кривизны, причем контактное ребро выполнено из двух токопроводящих участков и расположенного между ними одного токонепроводящего участка или из двух токонепроводящих участков и расположенного между ними одного токопроводящего участка, при этом токопроводящие и нетокопроводящие участки имеют не менее двух точек сопряжения между собой, а средство измерения расстояний расположено на пути лазерного луча. 9220 1 2007.04.30 2. Радиусомер по п. 1, отличающийся тем, что средство измерения расстояний выполнено в виде разлинеенного экрана. Изобретение используется при планово-предупредительных осмотрах и различного вида ремонтах машин и механизмов с целью повышения надежности и долговечности входящих в их состав зубчатых передач. Известен механический радиусомер, в котором радиус кривизны определяется по трем выступам-точкам (средняя и крайние) прибора, расположенных в одной плоскости и взаимодействующих с обследуемой поверхностью. Крайние точки неподвижны друг относительно друга, а у средней расстояние до прямой, проходящей через крайние точки, непрерывно переменная величина, замеряемая (через рычажную систему) индикатором часового типа. По этой величине и определяют значения радиусов кривизны на обследуемых поверхностях 1. Недостатком аналога является невозможность его использования без разборки редуцирующих узлов. Наиболее близко к изобретению электромеханическое устройство, описанное в патенте Способ повышения долговечности зубчатых колес. У него радиус кривизны обмеряемой поверхности определяется по трем выступам-точкам (средняя и крайние) прибора,расположенных в одной плоскости. Крайние точки взаимодействуют (одна или обе) с обмеряемой поверхностью и неподвижны друг относительно друга. Средняя точка может взаимодействовать, а может и не взаимодействовать с обследуемой поверхностью, что зависит от предварительной установки расстояния от этой точки до прямой, проходящей через крайние точки. Это расстояние является дискретно-переменной величиной, устанавливаемой по эталонам радиусов кривизны. Если обследуемой поверхности касается средняя точка и одна из крайних, ток в цепи протекает и работает сигнализирующее устройство(лампочка), что свидетельствует о необходимости планирования корректировки профилей зубьев. Если обследуемой поверхности касаются крайние точки, ток в цепи не проходит,что дает информацию о том, что радиус кривизны обследуемой поверхности больше критического значения (установленного с помощью эталонов кривизны) и профили зубьев можно пока не корректировать 2. Однако прототип сложен в пользовании и не дает информации об оставшемся резерве допустимого понижения радиуса кривизны до критического его значения. Задачей изобретения является создание простого в пользовании радиусомера для активных поверхностей зубьев эвольвентных передач, позволяющего, кроме того, оценивать и оставшийся резерв понижения радиуса кривизны до критического его значения. Поставленная задача достигается тем, что радиусомер для активной поверхности зуба эвольвентной передачи, содержащий средство для измерения расстояний, набор эталонов радиусов кривизны, магнит и электрическую цепь с включаемым в ее состав металлическим зубчатым венцом, согласно изобретению, он снабжен генератором лазерного луча,корпус которого жестко соединен с магнитом и контактным ребром с возможностью перекатывания по профилю зуба в процессе замеров радиусов кривизны, причем контактное ребро выполнено из двух токопроводящих участков и расположенного между ними одного токонепроводящего участка или из двух токонепроводящих участков и расположенного между ними одного токопроводящего участка, при этом токопроводящие и нетокопроводящие участки имеют не менее двух точек сопряжения между собой, а средство измерения расстояний расположено на пути лазерного луча. В качестве средства измерения расстояний используют разлинеенный экран. Повышение надежности и долговечности зубчатых передач достигается за счет предупреждения появления на поверхностях зубьев прогрессирующего питтинга. Прогрессирующий питтинг на активных поверхностях зубьев появляется по причине превышения 2 9220 1 2007.04.30 контактными напряжениями предельных значений. Контактные напряжения превышают предельные значения по причине возрастания во времени, в околополюсных зонах зацепления, приведенных кривизн (связь между контактными напряжениями и радиусами кривизны в машиностроительной науке принято отражать формулой Герца). Кривизны возрастают по причине неравномерных по профилям зубьев износов - максимальные износы наблюдаются примерно, посередине ножек зубьев, минимальные - в зонах пересечения профилей с начальными окружностями. Если измеренный радиус кривизны оказывается меньшим критического значения, то, во избежание появления питтинга, исказившиеся в процессе эксплуатации профили зубьев корректируют (путем, например, соответствующих сошлифовываний, что может выполняться, в частности, на традиционных зубошлифовальных станках) - 3. Радиусомер является прибором, отвечающим на вопрос эксплуатационников пора ли корректировать исказившиеся в процессе работы зубчатой передачи профили зубьев, или можно повременить Изобретение содержит средство для измерения расстояний (например, имеет экран,разлинеенный параллельными отрезками, видимыми на расстоянии 1-3 м). В комплект радиусомера входит также набор эталонов радиусов кривизны (в форме, например, полосок,получаемых от продольного разрезания полых тонкостенных цилиндров). Радиусомер включает в себя и магнит (например, из токонепроводящего материала, в форме прямоугольного параллелепипеда со следующим ориентировочным соотношением ребер 3 мм 5 мм 15 мм, что для изобретения несущественно, но позволяет иметь представление о размерах заявляемого устройства, охватывающих основную массу встречающихся на практике эвольвентных передач). Магнит предназначен для базирования прибора на обмеряемой поверхности (обеспечивает его прилипание к обмеряемой поверхности по причине действия магнитных сил для обеспечения лучшего базирования длинное ребро магнита целесообразно располагать параллельно продольной оси зуба). Прибор электромеханический содержит провода, источник питания и другие традиционные составляющие электрической цепи в которую последовательно включено и металлическое зубчатое колесо. Сущность изобретения поясняется чертежом. На фигуре изображен принцип устройства радиусомера. Радиусомер для активной поверхности зуба эвольвентной передачи состоит из зубчатого венца 1, где АРВ - околополюсная часть активного участка профиля зуба, длина которого равна примерно (0,20,4),- модуль зацепления передачи Р - точка пересечения профиля зуба с начальной окружностью (та точка профиля, которая проходит через полюс зацепления), а также магнита 2 контактного ребра 3 , состоящего из токопроводящего участка АВ и токонепроводящих участков СА илазерной указки 4 жесткой связи между магнитом 2 и лазерной указкой 4 оригинального участка электрической цепи 6, включающего в себя зубчатый венец 1 и контактное ребро 3 лазерного луча 7 экрана с нанесенными на него линиями-метками 8 а, р и- пятна на экране 8 от луча лазерной указки в различных ее положениях. Радиусомер для активной поверхности зуба эвольвентной передачи работает следующим образом. Используя эталоны радиусов кривизны (изготовленные из полых тонкостенных цилиндров путем продольного их разрезания на полоски) устанавливают связь между радиусами кривизны и расстояниямимежду линиями-метками экрана. Устанавливают радиусомер контактным ребром 3 на измеряемый участок активной поверхности зуба и покачивают его (например, пальцем, расположенным под лазерной указкой 4 и поддерживающим ее). Когда с участком АРВ околополюсной части активного профиля зуба соприкасается отрезок АВ, ток в электрической цепи проходит и лазерная указка генерирует луч света. Когда же с активной поверхностью зуба начинают контактировать нетокопроводящие участки контактного ребра 3 (т.е. участки, расположенные левее точки А или правее точки В), ток в цепи прерывается. Чем больше радиус кривизны 3 9220 1 2007.04.30 активного участка профиля на участке АРВ, тем меньшим оказывается следна экране от лазерного луча. Другой возможный вариант исполнения изобретения токопроводящими делают отрезки СА и , а отрезок АВ нетокопроводящим. Источники информации 1. А.с. СССР 225479, НКИ 42 в, 26/02, 1968. 2. Патент на изобретение Российской Федерации 2072059, МПК 16 Н 1/00, 1997. 3. Игнатищев О неиспользуемых существенных резервах повышения долговечности, надежности и точности проектирования зубчатых передач // Вестник машиностроения. - М. Машиностроение. -2004. -4. - С. 30-32. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4