Устройство для усталостных испытаний зубчатых колес

(51)5 0 01 М 13/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 1019255, кл, 6 01 М 13/02, 1982.Авторское свидетельство СССР М 1432366, кл, 6 01 М 13/02, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании зубчатых колес на износ, изгибную прочность и усталостное выкрашивание, Цель изобретения - сокращение времени испыИзобретение относится к машиностро. нию, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании зубчатых колес на износ, иэгибную прочность и усталостное выкрашивание.Известно устройство для усталостных испытаний зубчатых колес, содержащее зубчатые колеса различных диаметров, на венце одного из которых выполнены смещенные вдоль оси центральный и боковые зубчатые сектора и сектора со срезанными зубьями на них, а другое колесо выполнено трехвенцовым.Недостаток этого устройства заключается в том, что испытание зубчатых колес происходит при повышенных вибрациях, которые вызываются циклическим смещением2.таний, числа испытуемых колес, повышение надежности и достоверности испытаний. Устройство содержит испытуемое и программные зубчатые колеса с соотношением зубьев, равным смешанному числу 1 в/а. Каждое из колес имеет зубчатый венец, состоящий из центральной и двух боковых частей, каждая из которых разделена на секторы, чередующиеся между собой в шахматном порядке, Выбор количества зубьев в секторах и на всех зубчатых колесах по определенному закону позволяет осуществить необходимый закон нагружения исследуемых зубьев испытуемого колеса. Причем испытания не прерываются при поломке одного или нескольких зубьев, а продолжа- ф ются до выхода из строя всех зубьев, что сокращает время на переналадку устройства и позволяет довести эксперимент до конца. 1 з.п.ф-лы, 13 ил,линии действия нагрузки вдоль оси колеса при его вращении, что ограничивает быстроходность передачи и снижает точность получаемых экспериментальных данных,Наиболее.близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для усталостных испытаний зубчатых колес, содержащее испытуемое и программное зубчатые колеса разных диаметров, отношения числа зубьев Еб большего колеса к числу Ка + гп и числа.зубьев Ем меньшего колеса к числу а одинаковы и равны целому числу, не равному единице, где М - целая часть смешанного числа к - , в и в - соответственно числительФаи знаменатель правильной дроби смешан 17462411746241 Составитель В,Стадниедактор И,Шмакова Техред М.Моргентал ректор Е,Пап изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гэга 10 аказ 2389 ВНИИПИ Госуда Тиражвенного комитета по изоб 113 О 35, Москва, Ж, Рау Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРкая. наб 4/5ного числа, венец программного колеса составлен из смещенных вдоль оси центральных и боковых секторов; зубчатых и со срезанными зубьями, выполненных чередующимися в шахматном порядке с шагом, равн м или кратным Х/а для меньшего и Кб/(ка + щ) для большего программного колеса. Количество программных колес равно единице, количество центральных и боковых зубчатых секторов меньше числа а для меньшего и (ка + в) для большего программных колес, а числа зубьев на центральных зубчатых секторах различны, поэтому усталостное вцкрашивание или излом зубьев в первую очередь произойдет на тех секторных участках, которые при одинаковой нагрузке подвержены большему числу циклов нагруження, ч о рао,е для каждого опыта одно испытуемое колесо,Целью изобретения является сокращение времени испытаний, числа испытуемых колес, повышение надежности и достоверности испытаний.Укаэанная цель достигается тем, что количество программных колес не превосходит числа 1 а+ в - 1 для меньших и а+ 1 для больших, количество центральных и боковых зубчатых секторов программных колес соответственно для меньших равно не более.а и для больших не более 1 а+ щ, числа зубьев центральных зубчатых секторов каждого из программных колес в отдельности одинаковы и меньше 7/а для меньших и Еб/(Ка+ а) для больших программных колес, суммарное число зубьев центральных зубчатых секторов для меньших колес равно Е/а и для больших колес Еб/(1 а+ п 1), угловой шаг расположения центров двух соседних программных колес равен центральному углу зубчатого сектора испытуемого колеса с числом зубьев, определяемым для меньших и для больших программных колес соответственно как сумма и разность двух чисел зубьев, первое и которых равно или кратно Еб/(ка+ щ) для меньших и Ъ/а для больших программных колес, а второе равно числу зубьев центральных зубчатых секторов одного иэ программных колес.Кроме того, иСпытуемое или программные колеса снабжены дополнительными боковыми зубчатыми венцами, венец испытуемого колеса составлен из смещенных вдоль оси колеса нескольких групп центральных и боковых секторных участков, зубчатых и со срезанными зубьями с одинаковыми числами соответственно зубьев и срезанных зубьев в каждой группе в отдельности, равными числу зубьев центральных зубчатых секторов каждого из программных колес и расположенных с.шагом, равным числу зубьев Е/а для меньшего и Еб/(1 а+ щ) длябольшего испытуемых колес, выполненнымичередующимися в шахматном порядке. Приэтом количество групп центральных сектор 5 нцх участков равно количеству программных колес, группы секторных участковиспытуемого колеса и центры программныхколес смещены друг относительно друга наодинаковый угловой шаг, суммарное коли 10 чество центральных секторных участков сосрезанными зубьями и каждой группе иколичества центральных зубчатых секторов соответствующего этой группе программного колеса равно числу а для15 меньшего и 1 а + а для большего испытуемых колес, а ширина центральных секторовпрограммных колес или центральных секторных учас 1 ков испытуемого колеса нокрайней мере не меньше суммарной шири 20 ны центральных и боковых секторных участков. испытуемого колеса или центральных ибоковых секторов программных колес с дополнительными боковыми зубчатыми венцами.25 На фиг, 1 изображен стенд замкнутогоконтура с устройством для усталостных испытаний зубчатых колес; на фиг, 2 - разрезА - А на фиг. 1; на фиг, 3 - вариант выполнения устройства; на фиг. 4 и 5 - диаграммы30 чисел циклов нагружения и крутящих моментов на центральных секторных участкахиспытуемого колеса; на фиг. 6-10 - развертки программных и испытуемого колес приодном из вариантов их выполнения; на фиг.35 11 - 13 - соответствующие диаграммы чиселциклов нагружения и крутящих моментов нацентральных секторных участках испытуемого и программного колес.Стенд содержит устройство для устало 40 стных испытаний зубчатых колес и замыкающие зубчатые передачи, смонтированныев отдельных картерах, Устройствосостоитиз испытуемого колеса 1, установленного навалу 1, и нескольких программных колес,45 например 3 - о, установленных на выходныхвалах 7 - 10 и зацепляющихся с испытуемымколесом 1, причем диаметр испытуемого колеса 1 больше диаметров программных колес 3 - 6,50 Отношение числа зубьев Еб большегоколеса 1 к числу зубьев Е меньших колесй3-6 равно смешанному числу 1 - , где К -ацелая часть смешанного числа, а и а - соот 55 ветственно числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа,Например, если отношение чисел зубьев Еб1и Ем применять равным 1 - , то К равно4единице, гл - также единице, а - четырем,Количество программных колес, например, колес 3-6, установленных на выходных валах 7 - 10 не превосходит число а и равно, например, четырем.Венец каждого из программных колес 3-6 в отдельности, например колеса 3; состоит из смещенных вдоль оси нескольких центральных секторов, например, 11 - 14 с одинаковыми числами зубьев, например 2 мо, меньшими 2 м/а, и отделенных от них технологическими проточками 15 и 16 боковых секторов 17 - 20, чередующихся в шахматном порядке с центральными 21 - 24 и боковыми 25 - 28 секторами со срезанными зубьями, расположенными с шагами, равными числу зубьев 2 М/а, равными, например, 2 м/4 при а = 4,Аналогично венцы программных колес 4, 5 и 6 состоят иэ смещенных вдоль оси центров 29, 30 и 31 с одинаковыми числами зубьев, равными соответственно 2 м 1, 2 м 2 и 2 мз, и боковых зубчатых секторов, чередующихся в шахматном порядке с центральными и боковыми секторами со срезанными зубьями, расположенными с шагами, равными, а также кратными числу зубьев 2 м/а, равными, например, 2 м/4, 2 м/4 и 2 м/2 для программного колеса 4; 2 М/4 и 32 М/4 для программного колеса 5; 2 м для программного колеса 6.Количество центральных и боковых секторов См каждого иэ программных колес 3 - 6 в отдельности отлично друг от друга, не превосходит число а и равно, например, Смо = 4 для программного колеса 3; См 1 = 3 для программного колеса 4; См 2 = 2 для программного колеса 5; Смз = 1 для программного колеса 6.Сумма числе зубьев 2 о, 2 м, 2 м 2 и 2 з центральных зубчатых секторов, взятых по одному на каждом из прогоаммных колес 3, 4, 5 и 6, равна 2 М/а или 2 м/4 при а = 4. Числа зубьев 2 мо, 2 м 1, 2 м 2 и 2 мз центральных зубчатых секторов программных колес 3, 4, 5 и 6 могут быть различными или одинаковыми, равными, например, 2/а 1, где - количество программных зубчатых колес.Испытуемое колесо 1 выполнено с проточками 32 и 33, разделяющими зубчатый венец на три отдельных зубчатых венца: центральный 34, например, шириной В и боковые.35 и 36 шириной В/2,Проточки 32 и 33, глубина которых больше высоты зуба, выполняются для выделения центрального. зубчатого венца 34, как отдельного зубчатого колеса шириной В, предназначенного для усталостных испытаний. Боковые венцы 35 и 36 обеспечивают лишь непрерывность зацепления испытуемого колеса 1 с программными колесами 3 - 6 и для получения экспериментальных данных могут не использоваться.Один из двух произвольно взятых центральных зубчатых секторов, например, сек тор 13 из двух секторов 13 и 29 соседнихпрограммных колес, например колес 3 и 4, зацепляющихся с центральным венцом 34 испытуемого колеса 1, расположен внутри, а второй сектор 29 расположен снаружи 10 центрального угла между линиями, соединяющими центр испытуемого колеса 1 с центрами соседних программных колес 3 и 4.Центры соседних программных колес,например, 3 и 4 расположены с угловым 15 шагом та, равным центральному углу зубчатого сектора испытуемого колеса 1 с числом зубьев ж равным сумме двух чисел зубьев, первое из которых равно 2 б/(1 а+ а) . или 2 б/(а + 1) при М = 1, а = 1 или равно, 20 например, 2 б/5 при а = 4, а второе равночислу зубьев 2 о центрального зубчатого сектора, например сектора 13 программного колеса 3, расположенного внутри центрального угла между линиями, соединяющими центр испытуемого колеса 1 с центрами соседних программных колес 3 и 4, т.е.Сго = 26/(кд + в) + 2 мо.30Аналогично 1 г 1=2 б/(ка+ в)+2;тгг =2 б/(1 а+ в)+2 мг: 35 тгз=2 б/(а+ а)+2 з. В случае, когда 2 мо = 2 м 1 = 2 м 2 = 2 мз ==2 м/а40 числа зубьев тго, 1 г 1, 1 г 2 и багз соответствующих зубчатых секторов испытуемого колеса 1 (фиг. 2) равны между собой и определяются по зависимости45 сл = 2 б/(Цса+ а)+ 2 М/а 1.Поскольку Ъ = 7 г - , - , то2 б 31Для определения углового шага тя расположения центров программных колес 3 - б используют формулу 360(фиг. 2).Замыкающие зубчатые передачи состоят из центрального колеса 38, установленного на входном валу 2, и несколькиходинаковых зубчатых колес, например, колес 39 - 42, установленных на выходных ва-,лах 7 - 10 и равных по количеству числупрограммных колес, например четырем,Оноьен 1сна зв ценрэльногоколеса 38 к числу зубьев зубчатых колес39 - 42 отлично от отношения чисел зубьев26/2 м испытУемых пеРеДач УсРойства на1 - 5. Привод 43 через муфту 44 связан сиспытуемым колесом 1,Входной 2 и выходные 7 - 10 валы соединяют соответственно испытуемое колесо 1,центральное колесо 38 и программные колеса 3 - б и зубчатые колеса 39 - 42 в замкнутуюсхему с помощью жесткой муфты 45 и фрикционных муфт 46-49 с малым проскальзыванием, содержащих нагружающиеустройства 37, 50 - 52, например, прукинного типа, что обеспечивает автономное на-гружение каждого из программных колес3 - 6 крутящими моментами ТО, Т 1, Тг и Тз,постоянными для каждого поограммногоколеса в отдельности и отличными друг отдруга, причем ТОТ 1ТгТз,Тогда при отношении чисел зубьев=(а+ 1)/а или 1= 5/4 при а =4, на центральном венце 34 испытуемого колеса 1 можнополучить пять секторов, содержащих по26/(а+ 1) или 26/5 зубьев при а = 4, в пределах каждого из которых имеется по четыресектоРных Участка с числом зУбьев 2 мО, 2 м 1,2 мг и 2 мз, подверженным в зависимости отколичества центральных зубчатых секторовна каждом из программных колес 3 - б, непревосходящего числа а и равного, например, Смо = 4, С.1 =- 3, С.г = 2 и Смз = 1,различным числам циклов нагружения, рав.ных соответственно 4 й, Зй, 2 й и й, и величинам крутящих моментов ТО, Т 1, Тг и Тз,причем ТОТ 1ТгТз (фиг, 4),Различнйм величинам чисел циклов нагружения и крутящих моментов могут быть подвержены также зубья секторных участков и меньшего испытуемого колеса,Для этого программные колеса выполняютсл большего диаметра, чем испытуе 5 мое, а их количество не превосходит числоа+ 1 и равно, например, 5 при а = 4 (фиг. 3).Количество центральных и боковых зубчатых секторов Сц каждого из программныхколес в отдельности отлично друг от друга и10. не превосходит число Ма+ в и равно, например, соответственно для каждого из пятипрограммных колес Сбо= 5, С 61= 4, Сбг = 3,Сбз=2 и С 64=1,Числа зубьев центральных зубчатых15 секторов каждого из программных колес вотдельности одинаковы и равны 260, 261, 2 бг .н 26 л при этом 260 ". 2 б 1 + 2 бг + 263 + 2 б 4 ==26/(ка + а)Один из двух произвольно взятых цент 20 рэльных зубчатых секторов, например сектор 261 из двух секторов 261 и 2 бг соседнихпрограммных колес, зацепляющихся с центральным венцом испытуемого колеса, расположен внутри, а второй сектор 2 бг25 снаружи центрального угла между линиями,соединяющими центр испытуемого колеса сцентрами соседних программных колес.Центры программных колес расположены с шагом ю, равным центральному углу30 зубчатого сектора испытуемого колеса счислом зубьев тд, равным разности междудвумя числами зубьев, первое из которыхравно или кратно 2 м/а, а второе - числузубьев центральных зубчатых секторов про 35 граммных колес, расположенных снаружицентрального угла между линиями, соединяющими центр испытуемого колеса с центрами соседних программных колес, т,е.тЕО = 2 м/а 26040 и 1 = 2,/а - 261;туг =2 м/Э 2 бг173 = 2 м/э 263те 4 = 2 м/а - 264.В случае, когда 260 " 261. = 26 г = 2 бз =45 264=26/(Ка+ в) 1, числа зубьев ио, и 1, из ит 4 зубчатых секторов испытуемого колесаравны между собой и определяются по зависимости50тъ = 2 м/а - 26/(ка+ е) 1.Поскольку 26/(кэ + п 1) = 2 м/а, то2 м 1 Еч 1 - 1тю = - (1 -- ) = -- . (3)а 3 а55 Тогда при а=4, -5 Юм/5.Для определения углового шага с а расположения центров программных колес используют формулу(4) Очевидно, что при 1 г = Ем/5 та = 72.Тогда и ри отношении чисел зубьевЛбам, РаВНОМ к - , На ЦЕНтРаЛЬНОМ ВЕНЦЕменьшего испытуемого колеса можно получить четыре сектора, содержащих по Ец/аили Е/4 зубьев при а = 4, в пределах каж 10дого иэ которых имеется по пять секторныхучастков с числом зубьев Ебо, Еб 1, 762, Ебз иЕб 4, подверженным в зависимости от количества центральных зубчатых секторов Свна каждом иэ пяти программных колес, непревосходящего число (Еа + гп) и равного,например, 5, 4, 3, 2 и 1; различным числамциклов нагружения, равных, соответственно 5 й, 4 М, Зй, 2 й и й, и величинам крутящихмоментов То, Т 1, Т 2, Тз и Т 4, причем ТоТ 1ТзТ 4 (фиг, 5).Для обеспечения равенства чисел циклов нагружения зубьев центральных секторов каждого из программных колес вотдельности и чисел циклов нагружениязубьев отдельных центральных секторов участ-ков испытуемого колеса, отдельно выделенныегруппы которых зацепляются с центральнымизубчатыми секторами определенных программных колес, испытуемоз 1 или программные 303 - 6 колеса, например программные колеса 3 -6, снабжены дополнительными боковыми зубчатыми венцами 53 и 54 с одинаковымичислами зубьев на них, равными Ем, отделенными от боковых секторов 17-20 технологическими проточками 55 и 56,Ширина боковых зубчатых секторов 1720, а также ширина дополнительных боковых зубчатых венцов 53 и 54 колес 3 - 6выбираются иэ условия обеспечения контактной прочности или на изгиб расположенных на них зубьев за время испытаниязубьев центральных зубчатых секторов 11 -14 и равны не менее ширины центральныхзубчатых секторов, например В/2.Кроме того, венец испытуемого колеса 1составлен из смещенных вдоль оси колесанескольких групп, например четырех (фиг,10), центральных 57 - 60 и боковых 61 - 64 секторных участков, зубчатых (участки 57, 59 и63, 64) и со срезанными зубьями (участки 58,60 и 61, 62), с одинаковыми числами соответственно зубьев и срезанных зубьев в каждой группе в отдельности, равными числузубьев центральных зубчатых секторов каждого из программных колес, например Емо,2 м 1, Ем 2, Емз, и расположенных с шагом,равным числу зубьев Еб/(Ка + е) или Еб/5при 1=1, е=1 и а=4. Центральные 57-60 и боковые 61-64 секторные участки, зубчатые (участки 57, 59.63 и 64) и со срезанными зубьями (участки 58, 60, 61 и 62), выполнены чередующимися в шахматном порядке,Количество групп центральных секторных участков равно количеству программных колес, например 4.Секторные участки, зубчатые и со срезанными зубьями, принадлежащие к каждой группе в отдельности и имеющие числа, соответственно, зубьев и срезанных зубьев, равные Ъо, 2 м 1, Ъ 2 и Ъа, расположены в пределах секторов с числом зубьев Еб/(1 а + е) или Еб/5 при М = 1, т = 1 и а = 4. Группы секторных участков расположены по периметру испытуемого колеса в тойже последовательности, например Кмо, Ем 1,72 и Емз, и смещены друг относительно другана тот же шаг, например тго, тг 1, тг 2 и тгз, чтои центры соответствующих им программныхколес 3 - 6,Суммарное количество центральныхсекторных участков со срезанными зубьямиЬв в каждой группе в отдельности и количества центральных зубчатых секторов Сы соответствующего этой группе программногоколеса равно числу (1 а + в) или 5 при 1 = 1,гп = 1 и а = 4.Поскольку количество центральных зубчатых секторов Смо, См 1, См 2 и Смз программных колес 3 - 6 равно соответственно 4, 3, 2и 1, то количество центральных секторныхучастков со срезанными зубьями в каждойгруппе в отдельности равно соответственнодля группы с числом зубьев Еио Ьбо = 1, счислом зубьев Еы Ьб 1 = 2, с числом зубьевЕм 2 Ьб 2 = 3, с числом зубьев Емз Ьбз = 4.Центральные секторные участки со срезанными зубьями, принадлежащие одной итой же группе, обозначены на фиг. 10 оди-.наковыми геометрическими фигурами,Ширина центральных секторных участков 57 - 60 испытуемого колеса 1 по крайнеймере не меньше суммарной ширины центральных и боковых секторов программныхколес 3 - 6, снабженных дополнительнымибоковыми зубчатыми венцами 53 и 54, иравна, например, ., где- суммарная ширина центральных и боковых секторов колес3 - 6.Проточки 65 и 66 делят центральныезубчатые сектора испытуемого колеса 1 наосновные центральные зубчатые сектора 67и вспомогательные 68 и 69,Ширина боковых зубчатых секторов 70и 71 (позиции остальных боковых зубчатыхсекторов не показаны) и вспомогательныхцентральных зубчатых секторов 67 выбира- ющий с секторами испытуемого колеса 1 с ется из условия обеспечения контактной числомзубьевЕб/(а 31), равным, например, прочности или на изгиб расположенных на Еб/5 при а =4, По завершении(а+ 1) или пяти них зубьев за время испытания и должна оборотов при а = 4 программных колес 3 - 6 быть равна не менее половины ширины ос относительное положение колес 1 и 3 - 6 становных центральных зубчатых секторов 67, новится исходным, затем цикл повторяется. например В/2, Поэтому каждый из а секторов, или из четыПроточки 32, ЗЗ, 65 и 66, глубина кото- рех секторов при а = 4, программных колес рых больше высоты зуба, выполняются для 3 - 6 с числом зубьев на каждом секторе, выделения основных 67 и вспомогательных 10 равным Ем/а или Ем/4, периодически, каж и 69 центральных зубчатых секторов. Ос- дые (а + 1) или каждые 5 оборотов при а = 4 новные центральные зубчатые сектора 67 контактирует последовательно с каждым из шириной В предназначены для усталостных (а+,1) или из пяти секторов при а = 4 испыиспытаний,а боковые 70,71 и вспомогатель- туемого колеса 1 с числом зубьев на каждом ные центральные 68 и 69 зубчатые сектора 15 секторе, равным Ео/(а + 1) или Еь/5 при а = обеспечивают лишь непрерывность зацеп,ления испытуемого колеса 1 с программны- Так как количество Сы центральных зубми колесами 3 - 6 и для получения чатыхсекторовкаждогоизпрограммныхкоэкспериментальных данных могут не ис- лес 3 - 6 в отдельности отлично друг от друга .пользоваться. 20 и не превосходит число а, например Смо = 4,В случае, когда испытуемое колесо См 1=З,Смет=2,Сэ=1,зубчатыесекторана меньше программных колес (не показано) каждом из программных колес 3 - 6 располосекторные участки в каждой группе в от- жены с шагом, равным, а также кратным дельности расположены с шагом, равным числу зубьев Лм/а, а их числа зубьев меньше числу зубьев Ем/а, а суммарное количество 25 Ем/а, то каждый из центральных зубчатых центральных секторных участков Ьм 1 со сре- секторов, принадлежащих одному и тому же эанными зубьями в каждой группе в отдель- программному колесу, контактирует с.одни- ности и количества центральных зубчатых ми и теми же центральными секторными секторов Си соответствующего этой группе участками испытуемого колеса 1, располопрограммного колеса равно числу а, т,е. Ьм 30 женными с шагом, равным Ль/(а+ 1).=Се=а, Поскольку один из двух произвольноСтенд работает следующим образом, взятых зубчатых секторов, например сектор Производят регулировку нагружающих 13 из двух секторов 13 и 29 соседних проустройств 37, 50 - 52 на величину необходи- граммных колес, например колес 3 и 4, замыхпоусловиямэкспериментаусилий,воз цепляющихся с центральным венцом 34 действующих на диски фрикционных муфт испытуемого колеса 1, расположен внутри, 46-49, затем включают привод 43 и приво- а второй сектор 29 расположен снаружи дят во вращение все элементы стенда, центрального угла между линиями, соединяПоскольку отношение числа зубьев цен- . ющими центр испытуемого колеса 1 с центтрального колеса 38 кчислузубьев зубчатых 40 рами соседних программных колес, колес 39 - 42 замыкающих передач отличнонапример, колес 3 и 4, а шаг расположения от отношения чисел зубьев Еб/7 м испытуе-. центров соседних программных колес, намых передач устройства на 1 - 5, то в ре- пример колес 3 и 4, определяется как сумма зультате вращения элементов стенда двух чисел зубьев, первое иэ которых равно происходит автономное нагружение каждо 2 ь/(а + 1), а второе равно числу зубьев Уо го иэ программных колес крутящими момен- сектора 13, расположенного внутри цент- тами постоянной величины, возникающими рального угла междулиниями, соединяющиэасчетсилтрения,прималомпроскальзыва- ми центр испытуемого колеса с центрами нии дисков фрикционных муфт 46 - 49. соседних программных колес 3 и 4, то центПри отношении чисел зубьев Еб к Ем 50 ральные секторные участки испытуемого козубчатых колес 1 и 3-6, определяемом в леса 1 с числами зубьев 7 мо и 2 и, общем случае по зависимости (ка+ п)/а(и, , контактирующие с центральными зубчатыкак частный елучай, из отношения (а + 1/ами секторами 13 и 29, не совпадают, а расприа иКравныхединице)и равном, напри-положены рядом в пределах каждого иэ мер, 5/4 при а = 4, после каждого оборота Ь 5 секторов с числом зубьев Ло/(а + 1).программных колес 3 - 6 происходит их сме- Аналогично расположены на центральщение относительно испытуемого колеса 1 ном венце 34 испытуемого колеса в предеинаодинсекторсчисломзубьевЕм/а, рав- лах каждого иэ,секторов с числом зубьев ным, например,Ем/4 при а = 4, контактиру- Еб/(а+ 1) секторные участки с числами зубьев Ем 1 и Ем 2 2 м 2 и Емз, Ез и 24, контакти14 1746241 13 510 20 25 30 35 40 45 50 55 рующие с центральными зубчатыми секторами 29-31 и 13 соседних программных колес 4 и 5,5 и 6,6 и 3,Поскольку количество программных колес не превосходит число а и равно, например, четырем, а сумма чисел зубьев центральных зубчатых секторов, взятых по одному на каждом из программных колес 3-6 в отдельности, равна 2 м/а, то на центральных венцах испытуемого колеса 1 в и ределах каждого из секторов с числом зубьев 26/(а + 1) получают по четыре секторных участка с числами зубьев 2 мо, 2 м 1, 2 мг, 2 мз, расположенных в той же последовательности, как и центры программных. колес 3 - б, и каждый в отдельности контактирует с центральными зубчатыми секторами соответствующего программного колеса 3 - 6,Поскольку цикл нагружения повторяется каждые (а+ 1) оборот программных колес 3 - 6 и а оборотов испытуемого колеса 1, или каждые пять оборотов программных колес 3 - 6 и четыре оборота испытуемого колеса 1, то соответствующие центральные секторные участки испытуемого колеса 1 с числами зубьев 2 мо, 2 м 1, 2 мг и 2 мз, расположенные в пределах каждого иэ секторов с числом зубьев 26/(а+ 1), нагружаются за цикл столько раз, сколько центральных зубчатых секторов См 1 на каждом из программных колес 3 - 6, т.е. соответственно 4, 3, 2 и 1 раз или 4 й, Зй, 2 й и й циклов нагружения за время . испытания (фиг. 4).Необходимые крутящие моменты нагружения То, Т 1, Тг, Тз центральных секторных участков испытуемого колеса 1 с числами зубьев 2 мо, 2 м 1, 2 мг и 2 мз рассчитываются по формуле й р й = сопзт наклонной ветви кривой усталости в зависимости от числа циклов нагружения йь где о 1 - требуемое напряжение; р - показатель степени кривой усталости, и обеспечиваются на каждом из программных колес 3 - 6 в отдельности с помощью фрикционных муфт 46 - 49 с малым проскальзыванием. Таким образом, представляется возможность произвести на одном испытуемом колесе в зависимости от количества программных колес, равного, например, а (или 4 при а = 4), несколько серий опытов при различных нагрузках и числах циклов нагружения (почетыре серии опытов при четырех значениях нагрузки ТоТ 1ТгТз и числах циклов нагружения 4 йЗй2 йй, по пять опытов в каждой серии опытов), чем обеспечивается сокращение времени испытания и количества испытуемых зубчатых колес, необходимых для определения выносливости или построения кривой усталости, а также повышение надежности и достоверности испытаний,В случае, когда испытуемое колесо меньше программных, устройство работает аналогичным образом.Если венец испытуемого колеса 1 составлен из смещенных вдоль оси колеса нескольких групп центральных и боковых секторных участков, зубчатых и со срезанными зубьями, с одинаковыми числами соответственно зубьев и срезанных зубьев в каждой группе в отдельности, равными числу зубьев центральных зубчатых секторов,например 2 мо, 2 м 1, 2 мг и 2 мз, каждого иэ программных колес 3-6, расположенных с шагом, равным числу зубьев 26/(а + а) или 26/(а + 1) при К = 1, в = 1, центральные зубчатые сектора программных колес 3 - 6,контактирующие с соответствующими группами секторных участков, разгружаются за цикл (за пять оборотов) столько раз, сколько центральных секторных участков со срезанными зубьями в каждой группе. Это обеспечивается тем, что количество групп центральных секторных участков испытуемого колеса 1 равно количеству программных колес, например 4 группы секторных участков расположены по периметру испытуемого колеса 1 в той же последовательности 2 мо, 2 м 1, 2 мг и 2 мз и смещены относительно друг друга на тот же шаг тго, тг 1, гг и тгз, что и центры соответствующих им программных колес 3 - 6.Поэтому в процессе обкатывания программных колес 3 - 6 и испытуемого колеса 1 в зацеплении попеременно находятся или центральные зубчатые сектора 13. 29, 30 и 31 программных колес 3 - 6 с секторными участками основ н ых централ ьн ых зубчатых секторов 67 испытуемого колеса 1, или боковые зубчатые сектора 17 - 20 программных колес 3 - 6 с секторными участками вспомогательных центральных зубчатых секторов 68 и 69 испытуемого колеса 1, или секторные участки дополнительных боковых венцов 53 .и 54 программных колес 3-6 с боковымизубчатыми секторами 70 и 71 испытуемогоколеса 1. Тогда при М = 1, в = 1, а = 4 и количестве центральных зубчатых секторов на каждом из программных колес 3-6, равном Смо = 4, См 1 - 3, Смг = 2 и Смз = 1 на испытуемом колесе 1 в пределах пяти секторов с числом зубьев на каждом секторе, равным 26/(а + 1) или 26/5 при а = 4, получают на основных центральных зубчатых секторах 67 по два секторных участка с числами зубьев 2 мо и 2 м 1, 2 м 1 и 2 мз, 2 мо и 2 мг, 2 мо и 2 мг, Ъо и 2 м 1, подверженных различным .числам цикловгрупп испытуемого колеса 1, подвержены различным числам циклов нагружения, равным .на колесе 3 ЙО = 4 Й, на колесе 4 Й 1 = ЗЙ, на 15 20 25 30 кратным Ем/а для меньшего и Еб/(ка+ гп) для большего программных колес, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью сокращения 50 55 нагружения, равных ЙО = 4 Й и Й 1 = ЗЙ; Й 1 = ЗЙ и ЙЗ = Й; ЙО = 4 Й И Й 2 = 2 Й; ЙО = 4 Й И Й 1 . = ЗЙ, и различным величинам крутящих моментов Тои Т 1, Т 1 и Тз, Тои Т 2, Тои Т 1, причем ТоТ 1 ТгТз (фиг. 11),Аналогично, при М = 1, в = 1 и а = 4 и количестве центральных зубчатых секторных участков в каждой группе испытуемого колеса 1, равном Сбо = 4, С 61 = 3, С 62 = 2 и Сбз =1, центральные зубчатые сектора каждого из программных колес 3 - 6, контактирующие с секторными участками соответствующих колесе 5 Йг = 2 Й, на колесе 6 Йз = ЗЙ, и различным величинам крутящих моментов ТО, Т 1, Т 2, ТЗ, причЕм ТОТ 1Т 2ТЗ (фиг, 12), Таким образом, числа циклов нагружения зубьев секторных участков основных центральных зубчатых секторов 67 испытуемого колеса и соответствующих зубчатых секторов программных колес 3 - 6 одинаковы, чем обеспечивается равновероятность усталостного выкрашивания или излома зубьев испытуемого колеса 1 и программных колес. В случае, когда испытуемое колесо меньше программных, устройство работаетаналогичным образом,формула изобретения 1. Устройство для усталостных испытаний зубчатых колес, содержащее испытуемое и программное зубчатые колеса разных диаметров, отношения числа зубьев Еб большего колеса к числу Ка+ в и числа зубьев Е меньшего колеса к числу а одинаковы и равны целому числу, не равному единице, где 1 - целая часть смешанного числа к в/а, в и а - соответственно числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа, венец программного колеса составлен из смещенных вдоль оси центральных и боковых секторов, зубчатых и со срезанными зубьями, выполненными чередующимися в шахматном порядке с шагом, равным или времени испытаний, числа испытуемых колес, повышения надежности и достоверности испытаний, количество программных колес нв превосходит числа Ма+ в - 1 для меньших и а+ 1 для больших, количество центральных и боковых зубчатых секторов 35 40 45 программных колес для меньших не более а и для больших не более 1 а+ в, числа зубьев центральных зубчатых секторов каждого из программных колес в отдельности одинаковы и меньше 7 м/а для меньших и 2 б/(1 а+ в) для больших программных колес,суммарное число зубьев центральных зубчатых секторов для меньших колес равно Е/а и для больших колес 76/(ка + в), угловой шаг расположения центров двух соседних программных колес равен центральному углу зубчатого сектора испытуемого колеса с числом зубьев, определяемым для меньших и для больших программных колес соответственно как сумма и разность двух чисел зубьев, первое из которых равно или кратно Лб/(ка+ в) для меньших иЛ/а для больших программных колес, а второе равно числу зубьев центральных зубчатых секторов одного из программных колес,2. Устройство по и, 1, отл ича ю щеес я тем, что испытуемое или программные колеса снабжены дополнительными боковыми зубчатыми венцами, венец испытуемого колеса составлен из смещенных вдоль оси колеса нескольких групп центральных и боковых секторных участков, зубчатых и со срезанными зубьями с одинаковыми числами, соответственно, зубьев и срезанных зубьев в каждой группе в отдельности, равными числу зубьев центральных зубчатых секторов каждого из программных колес и расположенных с шагом, равным числу зубьев Ъ/а для меньшего и 7 б/(1 а+ в) для большего испытуемых колес, выполненными чередующимися в шахматном порядке,количество групп центральных секторных участков равно количеству программных колес, группы секторных участков испытуемого колеса и центры программных колес смещены друг относительно друга на одинаковый угловой шаг, суммарное. количество центральных секторных участков со срезанными зубьями в каждой группе и количества центральных зубчатых секторов соответствующего этой группе программного колеса равно числу а для меньшего и (Ма + в) для большего испытуемых колес, а ширина центральных секторов программных колес или центральныхсекторных участков испытуемого колеса по крайней мере не меньше суммарной ширины центральных и боковых секторных участков испытуемого колеса или центральных и боковых секторов программных колес с дополнительными боковыми зубчатыми венцами,