Стенд для испытания зубчатых передач

СОКЕ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН ОЯ ( щ 4 С 01 М 13/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ-Д ОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР В 815557, кл. С 01 М 13/02, 1979.Авторское свидетельство СССР У 11 95207, кл. С 01 М 1 3/02, 1 984 . (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ(57) Изобретение относится к машино строению, а именно к испытательной технике, и может бытьиспользовано при испытаниях зубчатых передач по схеме замкнутого контура при динамической нагрузке, Целью изобретения является расширение диапазона создаваемых динамических нагрузок путем обеспечения в ветвях замкнутого контура варьируемой знакопеременной нагрузки при одновременном упрощении конструкции стенда. Перед включением стенда один конец упругого элемента 7 шарнирно связывают с шейкой коленчатого вала 6, другой - с основанием 1. Один конец дополнительногоупругого элемента 8 шарнирно связывают также с шейкой коленчатого вала 6, другой - с подвижным ползуном9. Положение дополнительного упругого элемента 8 устанавливается передвижением ползуна 9 по направляющей1 О таким образом, чтобы между проекциями осей упругих элементов 7,8 наплоскость, перпендикулярно оси коленчатого вала 6, образовался требуемый угол Ъ , величина которого опре -делена по установленной зависимости,после чего ползун 9 фиксируется нанаправляющей О. При включении привода и вращении коленчатого вала 6 егошейка с эксцентриситетом е создаетрастяжение (сжатие) упругих элементов 7, 8, благодаря чему в замкнутомконтуре возникает энакопеременныйнагружающий момент, закон изменениякоторого зависит от типа упругих элементов 7, 8 и от величины угла Я .Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании зубчатых передач по схеме замкнутого контура при динамической нагрузке.Цель изобретения - расширение диапазона создаваемых динамических нагрузок путем обеспечения в ветвятх замкнутого контура варьируемой знакопеременной нагрузки при одновременном упрощении конструкции стенда.На фиг. 1 изображен предлагаемыйстенд, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на Фиг.1; на фиг. 3 - график изменения нагружающего момента в контуре в зависимости угла поворота коленчатого вала для упругого элемента, работающего на сжатие и растяже ние; на Фиг. 4 - график изменения нагружающего момента в контуре в зависимости от угла поворота коленчатого , вала для упругого элемента, работающего только на растяжение ,сжатие). 25Стенд содержит основание 1 и привод 2, предназначенные для кинематического соединения с одноименными валами испытуемых зубчатых передач 3 и 4,вал 5 и коленчатый вал 6, шейка которого выполнена с эксцентриситетом е от оси вращения. Один конец нагружателя, выполненного в виде упругого элемента 7, прикреплен к основанию 1, другой шарнирно связан с шейкой коленчатого вала 6, с которой также шарнирно связан один конец дополнительного упругого элемента 8,,другой конец которого установлен свозможностью углового перемещения в плоскости, перпендикулярной оси ко ленчатого вала б, например, на подвижном ползуне 9, размещенном на дуговой направляющей 1 О, связанной соснованием 1. Угол Л между проекциями упругих элементов 7 и 8 в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала 6, определяют по формуле2 М"= - асс я п ( -- я 1 п 2 Яу) +Иф2 К 2 е К 250где М - нагружающий момент;К, - жесткость основного упругогоэлемента 7;К - жесткость дополнительногоупругого элемента 8;е - зксцентриситет шейки коленча е-того, вала 6;И - угловая скорость коленчатоговала 6; угол поворота коленчатоговала 6.Стенд работает следующим образом.В случае установки одного упругого элемента 7 его один конец шарнирно связывают с шейкой коленчатогоцала 6, а другой прикрепляют к основанию . При включении привода 2 испытуемые зубчатые передачи 3 и 4 свалом 5 и коленчатым валом 6 образуют замкнутый контур. При вращенииколенчатого вала 6 шейка с эксцентриситетом е создает растяжение (сжатие упругого элемента 7, благодарячему в замкнутом контуре возникаетзнакопеременный нагружающий момент,закон изменения которого зависитот типа упругого элемента 7.Если упругий элемент 7 выполненв виде витой пружины, работающейна сжатие и растяжение, то усилие Рна коленчатом валу 6 определяют поформулеР=К" е-яжЩа нагружающий момент Ч от силы Р определяют по формулеМ=К е сояЯ(у созе,где е - эксцентриситет шейки коленчатого вала б;К, - жесткость упругого элемента 7;И - угловая скорость вращения коленчатого вала 6;- угол поворота коленчатоговала б.График М=й) изображен на Фиг.3,Если упругий элемент 7 выполнен ввиде витой пружины, работающей только на растяжение или сжатие, причемпервоначальная длина предварительногонапряжения пружины равна Ь=О, то усилие Р на коленчатом валу 6 определяют по формулеР=К, е(1+ящду),а нагружающий момент от силы Р определяют по формулеЯ=К, е созе(р 1+ядыр)ГраФик М=Е,) изображен на фиг. 4.Если упругий элемент 7 выполненв виде витой пружины, работающейтолько на сжатие или растяжение, причем первоначальная длина предварительного напряжения пружины равна Ь,то усилие Р на конленчатом валу 6определяют по формулеЪР=К, е ( - +1+япюЦ)а нагружающий момент М от силы Р определяют по формуле,ЬМ=К есождф- +1+в.па) .еГрафик М=Г р) изображен на фиг.4.В случае установки упругого элемента 7 и дополнительного упругогоэлемента 8 один конец дополнительного упругого элемента 8 до включенияпривода 2 шарнирно связывают с шейкой коленчатого вала 6, а другой - сподвижным ползуном 9, Положение дополнительного упругого элемента 8устанавливается передвижением ползуна 9 по направляющей 1 О таким, чтобымежду упругими элементами 7 и 8 образовался требуемый угол Я, после чегополэун 9 фиксируют на направляющей1 О, При включении привода 2 испытуемые зубчатые передачи 3 и 4 с валом5 и коленчатым валом 6 образуют замкнутый контур. При вращении коленчатого вала 6 его шейка с эксцентриситетом е создает растяжение (сжатие)упругих элементов 7 и 8, благодарячему в замкнутом контуре возникаетзнакопеременный нагружающий момент,закон изменения которого зависит оттипа упругих элементов 7 и 8 и угламежду ними,Если упругие элементы 7 и 8 выполнены в виде витых пружин, работающихна сжатие и растяжение, то усилие Рна коленчатом валу 6 определяют поформулеР=е(К, я 1 пЫ+К втп/Я -дЧ /)а нагружающий момент Ч от силы Р определжэт по формулеМ=е К, сояо( я 3.пбХр+К сов (Я Я с я 1 п/Я Ж/ угде е - эксцентриситет шейки коленчатого вала 6;К - жесткость основного упругогоэлемента 7;К - жесткость дополнительногоупругого элемента 8;(д - угловая скорость вращения коленчатого вала 6;( - угол поворота коленчатоговала 6;9 - угол между проекциями осейупругих элементов 7 и 8 вплоскости, перпендикулярнойоси коленчатого вала 6. 1578нулю, т.е. Ь=О, то усилие Р на коленчатом валу 6 определяют по формулеР еК, ,1+впИЧ)+5+К соя (Я -йр) 1+вп/Я -/)ДЕсли упругие элементы 7 и 3 выполнены в виде витых пружин, работающих только на сжатие или растяжение, причем первоначальная длинапредварительного напряжения прудкин15 равна соответственно Ь, и Ь, то уси.лие Р на коленчатом валу 6 определяют по формулеР=е К , - +1+впав)+е+К соя ,Я - (др) .,1+ - + я 3.п/3-ба)Ь.Для более точного описания даннымиформулами реальных нагрузок, соэда 30 ваемых в замкнутом контуре, необходимо, чтобы длина 1 каждого из упругихэлементов 7 и 8 была значительнобольше эксцентриситета е шейки коленчатого вала 6, т.е. 11 е, Иэ этихвыражений видно, что, изменяя уголь35 доот 0 до 180, изменяя эксцентриситете, изменяя жесткость К 1 или жесткостьК упругих .элементов 7 и 8, изменяяпервоначальную длину Ь, или Ь пред 40 варительного напряжения упругих элементов 7 и 8 можно моделировать настенде различные виды динамическихнагрузок в зубчатых передачах 3 и 4,приближая их к эксплуатационным.45 При этом исключается необходимостьприменения используемых в прототипепланетарных механизмов, гидромуфты,гидроцилиндра и питающей гидросистемы, что упрощает конструкцию предла 5 О гаемого стенда. формула изобре тенияЕсли упругие элементы 7 и 8 выполиены в виде витых пружинработающих только на растяжение или сжатие, причем первоначальная длина Ь предварительного напряжения пружин равна Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура, содержащий основание, привод, предназначенные для соединения одноименных валов испытуемых передач вал и коленчатый вал и шарнирно связанный с шейфакир.ФСоставитель Ю. Красненк Ревин Техред А.Кравчук. Ьедакто Василье Коррек Заказ 7072/4 Тираж 788 ПодписноеВНЮП 1 И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг ул. П ая, 4 5 145578 6кой последнего одним концом нагружа- полнительным упругим элементом, один тель, другой конец которого прикреп- конец которого также шарнирно связан лен к основанию, о т л и ч а ю щ и й- с шейкой коленчатого вала, другой с я тем, что, с целью расширения 5 установлен на основании с возможносдиапазона создаваемых динамических тью углового перемещения в плоскости, нагрузок, нагружатель выполнен в виде перпендикулярной оси коленчатого упругого элемента, стенд снабжен до- вала.4