Способ испытания зубчатых колес на выносливость при изгибе

/ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБ ТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт проблем надежности идолговечности машин АН БССР(56) Определение показателей надежности цилиндрических зубчатых передач методом ускоренных испытаний,М.; Минстанкопром, 1969,Авторское свидетельство СССРВ 1010490, кл. С 01 М 13/02, 1981.(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЗУБЧАТЬНА ВЫНОСЛИВОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательнойтехнике, и может быть использованопри испытаниях зубчатых колес силовых передач при определении усталостных характеристик. Цель изобретения -сокращение продолжительности испытаний путем нагружения на одном серийно изготавливаемом зубчатом колесеразличных зубьев отличающейсяпо величине нагрузкой при обеспечении полной идентичности условийиспытаний для каждого зуба. Согласноспособу вводят в зацепление с нагружающим сектором 1 испытуемое зубчатое колесо 4 и прикладывают к последнему постоянный крутящий момент тормозом 5. Сектором 1 поворачивают коолесо 4 на угол ; = ц,+ыд, где у,=06 ц = 2 Т /и, где и - число уровней нагружения. При достижении угла Ч, колесо 4 останавливают, снимают нагрузку и возвращают в исходное положение.Увеличивают нагружающий момент на ЬТ,определенный по выявленной зависимос- Вти, и повторяют циклы нагружения додостижения требуемой величины контро- %УФлируемого параметра, Затем увеличивают угол поворота колеса на ЬТ ит.д. Испытание продолжают до достижения требуемого значения контролируемого параметра на всех зубьях испытуемого колеса. 2 ил,13Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытаниях зубчатых колес силовых передач и определения их усталостных характеристик.Цель изобретения - сокращение продолжительности испытаний эа счет нагружения на одном серийно изготавливаемом зубчатом колесе различных групп зубьев отличающейся по величине нагрузкой при обеспечении полной идентичности условий испытаний для каждого зуба. На фиг. 1 изображена схема устройства для испытания зубчатых колес;на фиг. 2 - вид А на фиг, 2,Устройство для испытания зубчатьхколес на изгибную выносливость зубьевсостоит из нагружающего зубчатогоэлемента, например сектора 1, связанного с ним силового гидроцилиндра2, зубчатого колеса 3, устанавливаемого соосно с испытываемым зубчатымколесом 4 и имеющего меньшую толщинуи большую ширину зубьев, нагружающегоустройства, например порошкового тормоза 5, связанного с органом управления нагрузкой (не показан), например электронно-вычислительным управляющим .центром.Чтобы исключить попадание поломанных зубьев в зацепление, устройствоустанавливается горизонтально,При реализации способа устройствоработает следующим образом.При испытаниях испытываемое зубчатое колесо 4 устанавливается наодной оси с зубчатым колесом 3 так,чтобы оси симметрии зубьев совпадали, и вводят в зацепление с нагружающим сектором 1.Прикладывают к валу испытуемогоколеса 4 постоянный нагружающий момент при помощи тормоза 5. Гидроцилиндром 2 сектору 1 задают возвратно-поступательные колебания с амплитудой, обеспечивающей его зацеплениес заданным нагружаемым числом зубьев,например 4 - 6, испытуемого колеса4, и поворачивают последнее на угол,Ч = р, +Ь, где ц= О, а ьд = - "где и - число уровней нагружения.При достижении угла Ч испытуемоеколесо 4 останавливают, снимают снего нагрузку выключением тормоза 5и возвращают в исходное положение на17302 холостом ходу при помощи сектора 1 и гидроцилиндра 2Тормоза 5 увеличивают нагружающий момент на испытуемом колесе 4 до величины, равной Т = Т + ЬТ где Т выбирают по следующей зависимости: кьТ=Т, + (1+- - ) -1 1 О где Т- нагружающий момент на испытуемом колесе при наработкециклов;- заданное число циклов нагружения при данном уровне Т,Если за контролируемый параметр принимается потеря работоспособности (поломка зуба), то при разрушающих испытаниях синхронизирующие зубья зубчатого колеса 3, имеющие меньшую толщину и большую ширину, не нагружаются до поломки зубьев испытуемого зубчатого колеса 4. В случае поломки зубьев зубчатого колеса 4 зацепление сектора 1 с нагружением переходит на зубья зубчатого колеса 3, что исключает проскальзывание и выход из строя зацепления,После поломки заданного числа зубьев полученные результаты обрабатываются исходя иэ заданного закона 1 вт;К=-- показатель определяющий интенсивность воздействия нагрузки,2 О и повторяют циклы нагружения до достижения требуемой величины контролируемого параметра, например заданногочисла циклов И, требуемого уровня нагружения или поломки зубьев. Затем гид 25 роцилиндром 2 увеличивают амплитудуколебаний сектора 1 и, тем самым,поворот испытуемого колеса 4 на угол, =Ч; + Ь, а Ьчвыбирают по той же230зависимости 6 = -- , где и - чисило уровней нагружения, Это обеспечивает зацепление и нагружение за однодвижение сектора 1 увеличенного числа зубьев испытуемого колеса 4, нап 35 ример на 4 - б, Для этих зубьев количество циклов нагружений и начальныйуровень нагрузок исчисляется с момента увеличения амплитуды сектора 1,Испытания продолжаются до достижещ ния требуемого значения контролируемого параметра на всех зубьях испытуемого колеса 4,3 13173 возрастания нагрузки начальных уровней Тцц Тгмину Т,щ, нагружений . максф гмакс физошло разрушение зубьев, и числа циклов нагружений до разрушения, что обеспечивает расчет характеристик . кривой усталости и ее построение.Способ ускоряет проведение испытаний серийно изготавливаемых зубчатых колес беэ какой-либо предвари тельной их подготовки и обеспечивает нагружение различных групп зубьев отличающейся по величине нагрузкой, что позволяет после завершения испытания одного зубчатого колеса построить кривую усталости. Одновременно при проведении испытаний для различных групп зубьев и уровней нагружения обеспечивается идентичность условий испытаний (материала зубчатого коле са, режимов испытаний, условий нагружения, погрешностей изготовления и т.д.), что позволяет повысить точность испытаний,2 ФЬ( =п ф где Т,К=-. - показатель, определяющий1 Т351 д 11 интенсивность возрастаниянагрузки,Тираж 776 ВНИИПИ Заказ 241 одписное Произв.-полигр. е, г. Ужгород, ул. Проектная Формула изобретения Способ испытания зубчатых колес на выносливость при изгибе, заключающийся в том, что испытуемое колесо вводят в зацепление с нагружающим зубчатым элементом, прикладывают к испытуемому колесу постоянный нагружающий момент, увеличивают величину нагружающего момента и оценивают соединение зубчатых колес по одному из 02 4контролируемых парметров, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения продолжительности испытаний, испытуемое колесо при постоянном нагружающем моменте Т поворачивают нагружающим элементом на уголЮ; = Ю 0 +й, где ч", = О, затем останавливают, снимают нагрузку и возвращают в исходное положение д = О,увеличивают нагружающий момент до величины Т;, =Т, + ь Т и повторяют циклы нагружения до получения требуемого значения контролируемого параметра, затем поворачивают испытуемое колесоваа угол( , =ц + ьц и продолжают испытания до получения на всех зубьях испытуемого колеса требуемогозначения контролируемого параметра,а величины ЬТ и й выбирают по следующим зависимостям: ЬТ = Т + (1 + ) -1 и- нагружающий момент на испытуемом зубчатом колесе при наработке Н;, циклов;- заданное число циклов нагружения при данном уровне- число уровней нагружения;