1.4. Технологические особенности сборки, регулировки и контроля редуктора.

Сборка редукторов производится на специализированном рабочем месте, предотвращающем попадание внутрь различного вида загрязнений. Последовательность операций сборки зависит от конструкции редуктора. Основным параметром, который для большинства точных редукторов достигается регулировкой кинематической цепи, является межосевое расстояние. Зубчатые колёса редуктора будут работать с минимальным износом и потерями на трение, если межосевое расстояние выдержано в соответствии с предъявляемыми требованиями и оси вращения параллельны друг другу.

В точных кинематических цепях предусматривается регулировка межосевого расстояния А_мц, которое определяется размером А_к между осями отверстий в корпусе редуктора Рис.25. и величиной смещения осей относительно осей отверстий за счёт зазоров в подшипниковом узле. Смещение осей направлено в сторону увеличения А_мц, поэтому звенья при расчёте должны суммироваться отдельно, как группа направленных зазоров А_iз. Обычно регулировка межосевых расстояний производится за счёт разворота подшипникового узла одного колеса вместе с эксцентриковой втулкой, в которую он посажен.

Рис. 25. Схема распределения зазоров.

А_м.ц. = А_к + iз

Для устранения излишнего бокового зазора S, имеющегося при зацеплени двух колёс, требуется изменение А_м.ц., определяемого из выражения

А_м.ц.=

Боковой монтажный зазор S измеряется линейной величиной. В редукторах, имеющих несколько ступеней, компенсация бокового монтажного зазора может производиться только в том случае, когда оси вращения этих пар не лежат в одной плоскости Рис.26. Очевидно, что регулировку зацепления трёх пар колёс 1,2 и 3 можно провести за счёт перемещения оси второй пары, расположенной между 1 и 3 парами колёс. Параллельность осей в этом случае обеспечивается за счёт точности изготовления и проверяется только по пятну контакта на боковых поверхностях зубьев. На Рис. 27. показаны соответственно положения пятна контакта: правильное зацепление; увеличенное или уменьшенное значение А_м.ц. и неправильное положение осей ведущего и ведомого колёс. Качество зацепления конической пары определяется размерами, требуемой формой и расположением пятна контакта на рабочих поверхностях зубьев. На размер и характер пятна контакта Рис. 28. влияет положение вершин производственных конусов конических колёс. Процесс регулировки заключается в осевом перемещении вершин конических колёс 1 и 2 Рис. 28. до момента совмещения производственных конусов .

Рис. 26. Регулировка межосевого расстояния.

Рис. 28. Пятна контакта в зацеплении конических колес.

Поэтому особое внимание при сборке уделяется регулировочным операциям. Обычно при регулировке трудно обеспечить необходимую величину бокового зазора с первого раза, так как сложно подобрать необходимую величину регулировочных элементов (кольца, прокладки). Процесс регулировки заключается в осевом перемещении конических колес 1 и 2 (рис.2.28) до момента совмещения вершин производственных конусов. Положение колес соответствующее нулевой разношагости, достигается за счет регули­ровки. При смещении первого коле­ са от вершины конуса, а второго к вершине и соответственно при неподвижных втором и первом колесах, а также при их одновременном смещении в указанных направлениях пятно контакта смещаетсяу первого колеса к ножке зуба, а у второго - к головке. Смещение пятна контакта объясняется появлением разношагости при осевых смещениях. При нулевой разношагости пятно контакта находится посередине боковой по­верхности зуба.

Технологический процесс сборки и регулировки конических колес имеет такую последовательность:

1. Производится монтаж колес в корпусе редуктора и окраска зубьев ведущего колеса.

2. Осевым перемещением колес определяется нейтральное положение, т.е. совпадение вершин производственных конусов.

3. Замеряется зазор в зубьях.

4. По разнице между замеренным и заданным зазором определяется толщина регулировочной прокладки.

5. Производится окончательная регулировка с установленной прокладкой.

4. Производится контроль зазора и пятна контакта.

При выполнении требований контактирования и величин бо­кового зазора регулировочные прокладки клеймятся и произво­дится окончательная сборка редуктора. Однако нужно учитывать, что при эксплуатации в силовых цепях редуктора пятно контакта при приработке смещается к толстому концу зуба, поэтому при сборке и регулировке оно должно располагаться на 0,2... 0,3 от длины зуба к тонкому его концу.

Окончательно собранный редуктор подвергается контролю на плавность вращения, величину свободного хода и кинемати­ческую точность при приложении определенной нагрузки. Это позволяет выявить возможные дефекты при сборке.

В каждом редукторе проверяют величину мертвого хода как в силовой, так и в измерительной цепях. Методика проверки сле­дующая: входное звено 1, т.е. шестерня, с которой находится в зацеплении вал исполнительного двигателя, стопорится, а к выходному валу 2 прикладывают нагрузочный момент, равный 10... 20% от номинального рабочего (рис. 30).

Рис. 30 Рис. 31

Направление действия момента при крайних положениях вы­ходного вала меняется на противоположное. В крайних положени­ях с помощью измерительного устройства определяется угол по­ворота или линейное перемещение выходного вала. Количество контролируемых точек зависит от требуемой точности измере­ния и составляет не менее шести за 'один оборот выходного зве­на. Так как величины зазоров в редукторах установок малы, для их измерения применяются высокоточные измерительные средст­ва; наиболее часто применяется автокалимационный метод.

Одним из параметров, который оговаривается техническими условиями на изготовление редукторов, является кинематическая точность цепи измерителей рассогласования или постоянство передаточного отношения в цепи ВВ-ТС. При определении углов поворота ВВ и вала ТС (рис. 31) применяют многогранную призму 3, автоколлиматор 4 и инструментальный угломерный диск 5 совместно с микроскопом, имеющим спиральный нониус 6. Определение кинематической погрешности цепи ВВ-ТС производится в такой последовательности: с помощью макета двигателя 1, после выбора мертвого хода, поворачивается входной вал 2 на строго определенный угол, соответствующий углу между гра-нями призмы, и по спиральному нониусу микроскопа определяют угол поворота выходного вала. Вращая входной вал в противоположную сторону, весь цикл измерений повторяют в обратном направлении.

Разность координат входного и выходного валов на каждом цикле измерения определяет кинематическую погрешность зубчатого зацепления.

Одной из характеристик редуктора является КПД. КПД редуктора определяется из выражения

Где - передаточное отношение редуктора; - нагрузочный момент; - момент на входном валу.

На практике КПД редуктора определяется на специальных стендах. Существует достаточно много схем испытательных стендов, отличающихся в основном способами нагружения и измерения нагрузок. Наиболее точные значения М_н и М_вх. получают на стендах, имеющих схему баланс-динамо (рис. 32). Измерением угла закрутки торсионного вала также можно получить точные значе­ния и Mвх. По схеме баланс-динамо момент сил реакции уравновешивается действием нагрузочного момента, равного

Где R – расстояние от оси до центра тяжести груза; - угол поворота тормозного узла.

Рис.32

В зависимости от величины замеряемого момента и конст­руктивных особенностей редукторов значения R и G для каж­дого стенда являются постоянными. Вследствие этого величина нагрузочного момента, действующего на вал баланс-динамо, является функцией угла поворота тормозного узла. Угол поворо­та отсчитывается по лимбу закреплен­ному на неподвижной части стенда и стрелке закреплённой на подвижной части стенда. Лимб стенда может быть размечен непосредственно в единицах момента сил.

На точность отсчета моментов большое влияние оказывает способ торможения выходного вала. Наиболее простыми по кон­струкции являются фрикционные, или ленточные тормоза. Однако коэффициент трения таких тормозов зависит от большого количе­ства факторов: температуры, влажности, попадания в зону тре­ния масла и т.д.

Наиболее стабильные характеристики дает применение гене­ратора 4 в качестве тормоза, что позволяет изменять нагрузку, обеспечивает простоту тарировки стенда, снижает до минимума ошибки измерений и позволяет дополнительно дублировать изме­рения момента по внешней характеристике генератора. Для нор­мальной работы генератора с требуемым числом оборотов рото­ра предусматривается установка ускорителя (мультипликатора) 3 между выходным валом редуктора 2 и валом генератора (см. рис. 32), Такая конструкция тормоза затрудняет создание универсального стенда и ограничивает его применение для опре­деленного типа редукторов.

Редукторы установок испытывают совместно с исполнитель­ным двигателем 1. Момент на входном валу редуктора опреде­ляют по внешней характеристике двигателя, а момент на выход­ном валу - по углу отклонения баланс-тормоза, что позволяет определить КПД двигателя и редуктора.. Определение внешних ха­рактеристик двигателя производится расчетным путем по значе­ниям тока и напряжения измеренных в цепях питания.