Способ определения коэффициента концентрации напряжений в зубчатой передаче

(19), (11) 01 В 7 28 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ У СЗ Н АВТОРС ровоакс берг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР:(46) 15.11.85. Бюл. У 42 (71) Курганский машиностроительный институт(53) 531.717.21621.833(088.8) (56) Ямамура Сато С. Измерение динамических напряжений в косозубых цилиндрических колесах методом медного гальванирования.-Бюллетень 18 ИЕ, 1978, 21, с. 1038-1046. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА КОНЦЕНТРАЦИИ НА 11 РЯЖЕ НИЙ. В ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧЕ, заключающийся в том, что в галтели зубьев передачи укрепляют датчики. контроля циклических деформаций вдоль длины зубьев, проводят эксплуатационные испытания, останавливают испытательную машину, определяют число циклов нагружений, определяют по тари чной зависимости для датчиков м имальное напряжение, определяютноминальное напряжение и по отношению максимального напряжения к. номинальному определяют значение коэффициента концентрации напряжений,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтос целью повышения точности за счетэкспериментального определения номинальных напряжений, соответствующих эксплуатационному режиму нагружния, испытания продолжают до появления реакции датчиков, расположенных вдоль на длине не менее длиныпятна контакта, регламентируемойтребованиями к передаче, а послереакции каждого из датчиков фиксируют число наработанных циклов иположение датчиков по длине зубаи используют эти данные для определения величины номинальногонапряжения.Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам и методам контроля зубчатых передач.Цель изобретения - повышение точ ности за счет экспериментального определения номинальных напряжений, соответствующих эксплуатационному режиму нагружения.На фиг. 1 изображен график зави симости величины распространения реакции датчиков по длине зуба от числа циклов нагружения; на фиг. 2" тарировочный график датчиков контроля циклических деформаций; на 15 фиг. 3 - схема расположения датчиков по длине зуба.Определение коэффициента концентрации напряжений в зубчатой передаче по данному способу осуществляется 20 следующим образом.Во впадины испытуемых зубчатых колес 1 (фиг. 3) закрепляют, например, путем наклейки датчики 2 контроля циклических деформаций, Количе ство датчиков, наклеиваемых на каж - дое колесо, зависит от необходимой ( требуемой )степени точности определения коэффициента концентрации нап-, ряжений 1,чем больше датчиков, тем 30 выше точность определения коэффицит ента концентрации ). Поскольку все зубья колес находятся в. одинаковых условиях эксплуатации, то целесообразно закреплять датчики в ряде впа- З 5 дин, располагая их вдоль зуба. Затем проводят эксплуатационные испытания, которые периодически прерываются остановками для выявления реакции датчиков. Реакция датчика характе ризуется величиной структурных изменений и появлением темных пятен на его поверхности.При появлении реакции 3 ( например, первых темных пятен )на датчиках 2 фиксируют число циклов Б и замеряют координату сечения зуба Ь, в котором появилась реакция датчика. Координата Ь - это расстояние от торцовой плоскости зубчатого колеса до сечения зуба вдоль его оси, в котором появилась реакция датчика. Продолжают испытания. Остановки испытательной машины для измерения величины распространения реакции 55 датчиков в одну и другую стороны относительно сечения, определяемого координатой Ь, осуществляют через некоторые промежутки времени, устанавливаемь.е в зависимости от чувствительности датчиков (чем чувствительнее датчики, тем меньше промежутки времени между остановками машины) .Общая. продолжительность эксплуатационных испытаний (общее число циклов нагружения ) устанавливается в зависимости от необходимой степени точности определения коэффициента концентрации напряжений, однако оно (число циклов )не должно быть меньше чем то, при котором реакция датчиков распространяется по длине зуба на величину пятна контакта 4, норма которого устанавливается СТ СЭВ в зависимости от степени точности йзготовления зубчатых колес. После окончания испытания получают зависимость числа циклов и величины распространения реакции. датчиков по длине зуба, показанную на фиг. 1.На фиг. 1 через Ь 1, Ь . обозначено/ И приращение величины реакции датчиков по длине зуба при испытании зубчатой передачи числом циклов Б-М;Отметим, что для фиг 11 й йЬ =Ь =Ь =Ь = Ь =Ь =Оо о Ф 5 6Используя тарировочную зависимость для датчиков контроля цикли" ческих деформаций, определяют величины сдвиговых деформаций, соответствующих максимальному и номинальному напряжениям. Коэффициент концентрации напряжений определяют по формулеК = -(1).ГрСу2 (С - модуль сдвига,- сдвиговая деформация),.Формула (11 преобразуется к видутехРф Поскольку тарировочные зависимости для датчиков контроля циклических деформаций с высокой степенью точности описываются в полу- логарифмической системе координат линейной зависимостью (фиг. 2), где у впредельная сдвиговая деформация, определяемая датчиками данного вида, 11 п - число циклов, соответствующее предельной сдвиговой деформации, величина 4 опЬс у ределяется по формуле"Патент"ул.Проектная, 4 Филиал ПППг,ужгоро где.С-йр 0 И Нд+уяр 1 ц сИз фиг1 следует, что величинаноминального напряжения может бытьподсчитана по следующей формуле,где Ь - величина распространения реакции датчиков при окончании испытаний;и - число остановок испытательной машины после полученияпервой (при Б ) реакциидатчиков. 4На основании выражений (1), (3),и (4) коэффициент концентрации напряжений рассчитывается по формуле 5с-Кй )2 Ь).- г;Хн,+" ь"Д1 сОИспользование способа определенийкоэффициента концентрации .напряже О ний в зубчатых передачах позволитзначительно повысить точность засчет того, что вместе с максимальными напряжениями номинальные значения напряжений определяются экспе риментальным путем, эта позволяет ис".ключить операции, обладающие определенными погрешностями (громоздкиерасчеты, тарировочные испытания).