Способ исследования распределения нагрузки в зубчатых передачах

,ЯО 1196 А 151) 4 б 01 М 13/02 рСО 1кафф"и САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) (57) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ В ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧАХ, заключающийся в том, что устанавливают на валах исследуемои передачи дубликаты зубчатых колес, изготовленные из материала, имеющего меньшую жесткость, чем материал исследуемых колес, и прикладывают нагрузку к одному из валов испытуемой передачи при одновременной фиксации другого вала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования за счет определения взаимного влияния элементов передачи на распределение нагрузки, последовательно заменяют и другие элементы передачи дубликатами, изготовленными из материала, имеющего жесткость, идентичную жесткости дубликатов зубчатых колес, и измеряют распределение нагрузки вдоль контактных линий.196717 35 40 Составитель Ю. Красненко Редактор С. Саенко Техред И. Верес Корректор Л. Г 1 атай Заказ 7556/40 Тираж 896, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 41Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при исследованиях и проектировании зубчатых передач.Цель изобретения - повышение точности исследования за счет определения взаимного влияния элементов передачи на распределение нагрузки путем замены элементов передачи дубликатами из материала, имеющего меньшук жесткость, чем материал заменяемого элемента.На чертеже изображен стенд для исследования распределения нагрузки в зубчатых передачах, реализующий предлагаемый способ.Стенд содержит базовую плитус установленными на ней каретками 2, на которых крепятся с возможностью перемещения вдоль каретки опоры 3 с посаженными в них кольцами 4. В последних установлены с возможностью поворота валы 5 - 7, на которых закреплены, например, при помощи шпонок (не показаны) дубликаты зубчатых колес 8 - -10, имеющие меньшую жесткость, чем материал исследуемых колес, например, из плексиглаза. Ведущий вал 7 соединен муфтой с валиком (не показан) стойки 11 нагружения. На другом конце валика крепится рыча г 12, фиксируем ый домкратом 13. Выходной вал 5 зафиксирован от вращения посредством надетого на него рычага, контактирующего с упором 14. Стенд комплектуется набором плекси глазовых деталей, являющихся дубликатами металлических остальных элементов передачи и измерительной системой 15, позволяющей определять распределение нагрузки вдоль контактных линий.Способ осуществляется следующим образом.Нагружение проводится с помощью домкрата 13, усилие от которого передается рычагу 12, который, поворачиваясь, вращает валик стойки 11 нагружения, Через муфту вращение передается ведущему валу далее, через шпонку в . зубчатому колесу 8, зубья которого передают усилие зубьям второго колеса 9, зафиксированного от поворота на валу 6 шпонкой. Далее усилие через выходной вал 5 передается на упор 4. Измерительная система 15 регистрирует распределение нагрузки вдоль контактных линий. В случае металлических валов 5 - 7, колец 4 и шпонок распределение нагрузки обусловлено лишь податливостью зубьев колес 8 - 10 и деформациями кручения их тела.Для исследования взаимного влияния 5остальных элементов передачи на распределение нагрузки последовательно заменяют металлические детали передачи на их дубликаты из плексиглаза. Например, с целью определения влияния изгиба вала металли,ческий вал заменяют его дубликатом из 10 плексиглаза при металлических подшипниках и шпонке.С целью исследования влияния деформации подшипников на распределение нагрузки в зацеплении металлические подшипники заменяют их дубликатами из плексиглаза при металлических вале и шпонке.С целью исследования влияния способакрепления колеса на валу на распределение нагрузки в зацеплении металлическую шпонку заменяют ее дубликатом из плекси глаза при металлическом подшипнике и вале.Наличие, металлических деталей передачии их плексиглазовых дубликатов позволяет строить исследования по блочному принципу. В случае, когда стенд собран с металлическими деталями передачи, деформации этих деталей не учитывают, так как жесткость стали в 00 раз выше жесткости оргстеклаа.При сборке стенда с плексиглазовымидеталями имеется возможность изучать влияние деформации валов, подшипников и шпонки на распределение нагрузки в зацепленни по отдельности, в совокупности и в любой комбинации.Экспериментальное изучение распределения нагрузки на стенде позволяет, моделируя любую реальную передачу, найти для нее оптимальное соотношение жесткостей подшипников, оптимизировать величину расстояния между опорами и расположение колес между опорами, а варьируя указанными параметрами, можно добиться снижения концентрации нагрузки в 1,2 - 1,3 раза (в отдельных случаях и в 1,5 раза). Экспериментальное изучение на стенде проектируемых передач позволяет снизить коэффициент концентрации нагрузки и точно определить его значение, снижая значение коэффициента запаса, что в свою очередь позволяет выбрать меньшие значения модулей.