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 методом сборки является сборка с полной взаимозаменяемостью и сборка  с компенсацией.  Сборка с компенсацией применяется при  регулировке  осевых  люфтов с помощью прокладок устанавливаемых между подшипниками и пластиной (рис.7.3). Основным параметром определяющим качество изготовления редуктора является величина свободного хода или суммарный люфт, величина которого должна находиться в пределах 8-и  угловых минут .  На величину суммарного люфта оказывает влияние большое количество производственных факторов таких как : погрешности изготовления межосевого расстояния между осями  блоков зубчатых колёс;  отклонение  профиля зубьев от теоретического; погрешность шага между зубьями; полнота зубьев; перекос или не параллельность осей зубчатых колёс, величина зазоров в подвижных соединениях или погрешности  посадок. Радиальные люфты в подшипниках должны находиться в пределах 0,01-0,02 мм.

В точных кинематических цепях может  предусматриваться регулировка межосевого расстояния А_мц, которое определяется размером А_к между осями отверстий в корпусе редуктора Рис.7.18. 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, при консольном креплении зубчатого колеса. Такая регулировка может применяться в цепи  датчика обратной связи и в зацеплении вала исполнительного двигателя с первой ступенью редуктора. Применение регулировки приводит к появлению в конструкции дополнительных деталей, что увеличивает массу изделия.

                             Рис.7.18. Схема распределения зазоров.

                                   А_м.ц. = А_к + iз

            Для устранения излишнего бокового зазора S, имеющегося при зацеплении  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.7.19. 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.            

Рис. 7.19.

 В редукторах  рулевого привода ракет, в виду их малых габаритов и малых модулей зубчатого зацепления, качество обеспечивается за счёт  высокой точности посадок и изготовления всех  звеньев кинематической цепи, влияющих на величину люфтов.  Только в одном звене кинематической цепи  вместо регулировки применяется беззазорное зацепление, это в цепи  датчика обратной связи (ДОС), на валу которого установлены две шестерни, одна из которых подпружинена (рис. 7.4). Такое конструктивное решение незначительно увеличивает массу изделия.

Зубчатые колёса редуктора будут работать с минимальным износом и потерями на трение, если межосевое расстояние выдержано в соответствии с предъявляемыми требованиями, оси вращения параллельны друг другу и  величины боковых зазоров  не выходят за пределы требуемого допуска.

В процессе сборки осуществляется подбор прокладок, для выполнения требований по осевому люфту, регулировочные прокладки клеймят и произво­дят окончательную сборку редуктора

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

 Методика проверки суммарного люфта редуктора осуществляется в сле­дующей последовательности: 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.7. 20). Момент прикладывают через переходник, жёстко закреплённый на выходном валу редуктора.

Направление действия момента при крайних положениях вы­ходного вала меняется на противоположное. В крайних положени­ях с помощью измерительного устройства определяется угол по­ворота или суммарное линейное перемещение измерительной площадки переходного устройства.

Рис.7.20

Линейное перемещение определяется  индикаторной головкой на определённом расстоянии от оси вращения выходного вала. Количество контролируемых точек зависит от требуемой точности измере­ния и составляет не менее четырёх за 'один оборот выходного зве­на. Зная линейное перемещение и расстояние от оси вращения, рассчитывается суммарный угол поворота выходного вала или люфт редуктора.

   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. 7.21). 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.7.21

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. Такая конструкция тормоза затрудняет создание универсального стенда и ограничивает его применение для опре­деленного типа редукторов.

         На практике люфты в кинематической цепи привода определяют в сборе с рулями, т.е. на собранном рулевом отсеке. 

Отсек устанавливают и крепят на стыковочном узле приспособления. Вместо плоскости  руля на стыковочный узел отсека крепится переходник, на плоскость которого устанавливают оптический квадрант. Переходник изготовлен из конструкционной стали, в основании оптического квадранта вмонтирован магнит, с помощью которого квадрант крепится на переходнике. Оптический квадрант позволяет определять угол отклонения  руля с точностью до 30 секунд . Как и при контроле люфта редуктора в редукторе стопорится входной вал , а к хвостовику переходника прикладывают момент равный 100%  расчётного. Приложение момента позволяет выбирать люфты в кинематической цепи привода  от выходного вала исполнительного двигателя до вала крепления плоскости руля.

                                                   Рис.7.22

Контроль люфтов производится последовательно в каждом  рулевом приводе.  Плоскость переходника, имитирующего плоскость руля, выставляется в горизонтальное положение с помощью регулируемых опор приспособления. Контроль точности установки плоскости переходника  производится по уровню, вмонтированному в корпус оптического квадранта. Попеременно прикладывая силу Р к рычагу переходника измеряем оптическим квадрантом люфты в цепи привода. Измерения производят только в одном положении руля, считая, что  если в данном положении величина люфта находится в заданных пределах, то в других положениях величина отклонения не превысит требуемые значения. Такое заключение обосновано высокой точностью изготовления всех элементов кинематической цепи.