Устройство для диагностики многосту-пенчатых зубчатых передач

Союз Советских Сецналистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 110379 (21) 2733186/25-28с присоединением заявки Нов(51)М. Кл. 6 01 И 13/02 Государственкый комнтет СССР яо делам изобретения и открытка(71) Заявитель Горьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института нормализации в машиностроении(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИМНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной мехнике, и может быть использовано для виброакустической диагностики многоступенчатых зубчатых передач.Известно устройство для диагностики многоступенчатых зубчатых передач, содержащее преобразователь виброакустических колебаний в электрический сигнал, последовательно подключенные 1 О к нему усилитель, стробатор, накопитель и регистрирующий блок, преобразователь углового положения одного из валов испытуемой передачи в электрический сигнал и электрически 15 связывающий последний со стробатором синхронизатор 11.Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не позволяет выделять низкочастотные состав ляющие спектра кинематической погрешности зубчатых передач, вызванные плавно меняющимися динамическими нагрузками, зависящими от эксцентриситетов, перекосов и несоосностей 25 валов.Цель изобретения - расширение количества диагностируемых дефектов.Указанная цель достигается тем, что преобразователь углового поло О кения вала выполнен оптическим, диск которого предназначен для закрепления на валу испытуемой передачи, а осветитель и фотодиод смонтированы в одном корпусе, который установлен с возможностью поворота вокруг оси диска, устройство снабжено преобразователем углового положения корпуса в электрический сигнал, подводимый к накопителю, и приводом, кинематически связанным с корпусом.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для диагностики многоступенчатых зубчатых передач; на фиг. 2 - конструкция оптического датчика и механизма перемещения корпуса.Устройство содержит привод 1 для перемещения корпуса 2 оптического датчика, состоящего из диска 3, установленного на удлинителе 4 вала 5 испытуемой передачи, смонтированных в корпусе 2 осветителя 6 и фотодиода 7. Корпус 2 закреплен на оси 8 привода 1. Преобразователь угла поворота корпуса 2 в электрический сигнал включает в себя контактную группу 9, состоящую из 36 контактов,размещенную на оси 8, и связанный со станиной 10 неподвижный контакт 11. Лимб 12 установлен на оси 8.Выход фотодиода 7 электрически связан с последовательно подключенными синхронизатором 13 (например генератором прямоугольных импульсов), стробатором 14, накопителем 15 (например интегратором) и регистрирующим блоком 16. Сигналы с преобразо 1 нателя 17 виброакустических колебаний в электрический сигнал поступают через усилитель 18 на стробатор 14.Сигналы от неподвижного контакта 11 поступают на накопитель 15. 10Устройство работает следующим образом.Вибросигнал с преобразователя 17 после усиления поступает на сигнальный вход стробатора 14, который вы деляет из вибросигнала отрезок определенной длительности. На управляющий вход стробатора 14 подается импульсный сигнал, сформированный генератором 13 прямоугольных импуль О сов, работающих в режиме внешнего запуска от Фотодиода 7, характеризующих положение вала 5 испытуемой передачи. С выхода стробатора 14 повторяющийся с частотой вращения вала 5 отрезок определенной длительности вибросигнала подается на интегратор 15, где происходит его накопление.Накопленный сигнал поступает на регистрирующий блок 1 б. 30Работа интегратора 15 управляется импульсами, поступающими с преобразователя ула поворота корпуса 2 оптического датчика, Через каждые 10поворота корпуса 2 оптического дат чика при замыкании контактов 11 и 9 происходит обнуление интегратора 15, соответствующее фиксированным полокениям вращающегося вала 5.В результате накопления в интег О раторе вырабатывается значение диагностической составляющей, соответствующее определенному сектору углового положения нращающегося вала 5.Для того, чтобы получить значение накопленного сигнала, соответствующее различным секторам углового положения вращающегося вала 5, с помощью привода 1 корпус 2 оптического датчика поворачивают вокруг оси диска 3, совпадающей с осью вращения механизма, на требуемый угол.Скорость вращения привода 1 выбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимое количество циклов накопления вибросигнала, пока корпус 2 с осветителем б и фотодиодом 7 переместятся на заданный угол.Таким образом, за полный оборот корпуса 2 нокруг оси осуществляется тридцать :есть циклон накопления бО вибросигнала и выдается на регистрирующий блок 1 б тридцать шесть точек кривой, выражающей зависимость накопленного сигнала от угла поворотао нала 5 с усреднением по углу в 10. Положение корпуса 2 в каждый моментвремени может быть отсчитано такжепо лимбу 12.Если в зубчатой передаче нет деФектов, пересопряжение зубьев шестерен произнодится с одинаковыми уси.лиями, уровень шума, соответствующийкаждому сектору углового положениявала 5 многоступенчатой зубчатойпередачи, одинаков, В этом случаедиагностическая криная в декартовыхкоординатах представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс.В случае, если одна из шестеренобладает эксцентриситетом, то пересопряжение зубьев происходит с разными усилиями. Диагностическая составляющая представляет собой выпуклую кривую. Максимум кривой соответствует углу, при котором происходит наибольшее усилие при пересопряжении, а величина максимума - величине эксцентриситета.При наличии на шестерне дискретного дефекта на диагностической кривой будет виден импульс, соответствующий углу, при котором происходитнаиболее сильный удар.К неравномерному пересопрякению зубьев приводяттакже перекосы подшипников и несоосности валон.Если дефект находится на валу, скоторым устройство незасинхронизировано, то этот дефект иэ-за процессастробирования не дает накопленногосигнала и из шума не выделяется.Чтобы выделить дефекты на других валах, необходимо записать диагностическую кривую, засинхронизировав работу устройства с каждымнз этих валов.Такая конструкция устройства позволяет при диагностике многоступенчатых зубчатых передач определятькак дефекты, вызываемые наличиемзубцовых и цикличиеских погрешностей, так и дефекты, связанные с плавно меняющимися динамическими нагрузками, зависящими от эксцентриситетов,перекосов и несоосностей валов, темсамым расширяя количество диагностируемых дефектов,Формула изобретенияУстройстводля диагностики многоступенчатых зубчатых передач, содержащее преобразователь ниброакустических колебаний в электрический сигнал, последовательно подключенные к нему усилитель, стробатор, накопитель и регистрирующий блок, преобразователь углового положения одного из валов испытуемой передачи в электрический сигнал и электрически связывающий последний со.стробатором синхронизатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения количества796697 ректор О,Ковинская ненко Составитель Ю. КрТехред: М. Рейвес едактор Н. Кеш Тираж 916 ИИПИ Государс по делам изо Москва, Ж,Под омитета открыти наб., д./5. 1130 Проектн П "Патентф,Ужгород или диагностируемых дефектов, преобразователь углового положения валавыполнен оптическим, диск которогопредназначен для закрепления на валуиспытуемой передачи, а осветительи фотодиод смонтированы в одном корпусе, который установлен с возможностью поворота вокруг оси диска,устройство снабжено преобразователем углового положения корпуса вэлектрический сигнал, подводимый кнакопителю, и приводом .кинематическисвязанным с корпусом,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе