Способ определения нагрузочной способности червячной передачи

(51)5 0 01 й 3/56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ериаловедени юк, Л.С,Заманида и Б,В.Про во ССС , 1986,ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСОБНОСТИ ЧЕРВЯЧ(71) Институт проблем мАН УССР(56) Авторское свидетельсВ 1272170, кл. 6 01 К 3/5 зобретение относится к испытанию иалов и смазок для червячных передач сущей способности. Целью изобретеИзобретение относится к области испытаний материалов и смазок в условиях работы червячных передач и, в частности, определения их нагрузочной способности,Целью изобретения является повышение достоверности результатов за счет исключения влияния скорости теплообразования на нагрузочную способность передачи. Способ определения нагрузочной способности червячной передачи осуществляют следующим образом. Передачу смазывают и в ходе испытаний нагружают увеличивающейся по заданной программе нагрузкой, в момент времени с 0 в изотермическом режиме с температурой Т дополнительно воздействуют импульсной нагрузкой д в течение требуемого времени, непрерывно регистрируют изменение во времени рассеиваемой энергииЛ А, в течение вре, Ы 1763945 А 1 ния является повышение достоверности результатов за счет выделения влияния скорости теплообразования на нагрузочную способность передачи. Червячную передачу испытывают в силовом контуре с увеличением по заданной программе нагрузки и при характерных режимах нагружения в изотермическом режиме определяют общее производство энтропии Я и в режиме, близком к адиабатическому, определяют производство тепловой энтропии Яа, а нагрузочную способность, оптимальную по износостой. кости, оценивают по нагрузке, соответствующей минимальному значению величины И=Я-ЯООь представляющей производство энтропии разрушения, 1 табл,мени г затухания колебаний энергии ЬА(т)определяют нагрузку Р соответствующуюминимуму общего производства энтропиие ,Я = с. МЙ. Затем теплоизолируют пей,редачу и при тех значениях нагрузки Рэ,температуры Т и импульсной нагрузке д вадиабатическом режиме регистрируют соответствующее приращение ЛО количестватеплоты в течение времени т 1 затухания колебаний приращения ЛО и производствоо (лО(ОЮотепловой энтропии Яа -- . Послег 1этого находят нагрузку Р, которая соответствует минимуму производства энтропииразрушения М=Я-Яа, и по ней оценивают нагрузочную способность, оптимальную по износостойкости передачи, Причем количество теплоты Л О определяют с учетом теплоемкости С системы Л О=С ЛТ.Пример реализации способа определения нагрузочной способности червячной передачи в корпусе редуктора 24-80-31,5 (скорость относительного скольжения Чск=2,84 м/с) с венцами червячных колес из Бр.0101 и Бр,А 9 Ж 4, Червячные валы изготовлены из стали 40 Х, закаленной ТВ 4 до НКСГ 50.56. Использовался стенд с открытым потоком мощности, позволяющий задавать и контролировать уровень нагрузки, КПД передачи, оснащенный устройством терморегулирования и обеспечивающий теплоизоляцию корпуса редуктора. Определение значений производств общей и тепловой энтропии и соответствующих значений производств энтропии разрушения осуществлялось при нагрузках(моментах М) 150, 180, 200 и 220 Н м и температурах (Т) 60,70,80,90 и 100 С, При этом величина дополнительной импульсной нагрузки составляла д = 20 Н м.При работе передачи с венцом колеса из Бр.010 Ф 1 с полужидкой смазкой Трансолв изотермическом режиме минимальное значение общего производства энтропии (вп 3=1,25 Дж/ОС с) достигается при нагрузке М=220 Н м и температуре Т=75 С. При этом4 (,Л А(с)Сс=281,25 Дж, с =3 с.6Минимальное значение производства энтропии разрушения пип М=ап(Я-ЯО)=0,21 Дж/ОС с достигается при нагрузке М=200 Н м и температуре Т=75 С, Соответствующие впМ значения производств общей (Я). и тепловой (Яа) энтропии рассчитываются по результатам испытаний передачи соответственно в изотермическом и адиабатическом режимах;АсА(Цйо 343,88 Дж------ 1,З 1лУ,2 с 18330 Джтс 1 75 4С сАналогично проведена серия экспериментов с синтетическим маслом, являющимся основой смазки Трансол, а также передачи с червячным колесом из Бр.А 9 Ж 4 и с указанными смазочными материалами.Значения параметров нагрузочно-температурных режимов, обеспечивающих ми нимальные величины производствэнтропии при работе передач со смазочными материалами, представлены в таблице.Нагрузочная способность исследуемой передачи, оптимальная по износостойкости, 10 оценивается по значениям нагрузки, представленным в графе 5 таблицы. Таким образом максимальная нагрузочная способность передачи (200 Н м) обеспечивается при применении в качестве материала 15 венца - Бр, 010 Ф 1, а в качестве смазочногоматериала - смазки Трансол.Формула изобретения Способ определения нагрузочной способности червячной передачи, заключаю щийся в том, что смазанную и работающуюпередачу нагружают увеличивающейся нагрузкой в момент времени то в изотермическом режиме с температурой Т, дополнительно воздействуют импульсной 25 нагрузкой д в течение времени т, непрерывно регистрируют изменение во времени рассеиваемой энергии ЛА(т), в течение времени т затухания колебаний энергии ЛА(т) определяют нагрузку Рэ, соответствующую 30 минимальному значению общего производства энтропииЬАтй. "о35и по ней оценивают оптимальную нагрузочную способность передачи, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов, передачу теплоизолиру ют в адиабатическом режиме при тех жезначениях нагрузки, температуры Т и импульсной нагрузки д регистрируют приращение ЬТ температуры, определяют приращение ЛО количества теплоты в тече ние времени т 2 затухания колебаний приращения Л 0 и производство тепловой энтропии 1,фФЫЯЙо511 - й50а нагрузочную способность передачи. оптимальную по износостойкости, оценивают по 55нагрузке Р соответствующей минимуму ЛЯ=Я-Яа производства энтропии разрушения,1763945 Смазочный материал чениям производств ниям производств энтропии 3 м , Млыаь гамп Я ш 1 п ьз Полужидкая смаз"ка - трансол1,25 0)21 220 200 75 75 Бр, 010 Ф 1 Синтетическое масло "основа смазкиТ ран сол00 1,94 о,З 1 гоо 1 Ео 90 90 Бр.А 9 Ж 4 0,28 200 180 80 80 О,Зь 1 ЕО 90 150 90 Составитель ВДаниловРедактор О.Стенина Техред М,Моргентал Корректор М,Максимишинец Заказ 3452 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауйская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Материал венца червячного ко"песа Минимальные зна"чения проиэводст"ва энтропии,Дж/" С с Полужидкая смаз-., ка - трансол00 1,87 Синтетическое мас" ло "основа смазки Трансол2,15 Нагрузка М(Н м),соответствующаяминимальным знаТемпература Т (С),соот вет ств ующаяминимальным значе" е Фтвэ Т;, з