Стенд для испытания зубчатых механизмов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 51)5 б 01 М 13 И Г" "л; ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Е"Б ч ленко,е методы алов зуб- О, рис. 17 7. Ч иностроеехнике, и ытании поых мехаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Хрущов М. М. Лабораторныиспытания на изнашивание материч атых колес, М.: Ма ш гиз, 1966, с. 4Авторское свидетельство СССР1460642, кл. 6 01 М 13/02, 198(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЪТАНИЯТЫХ МЕХАНИЗМОВ(57) Изобретение относится к машнию, а именно к испытательной тможет быть использовано при испсхеме замкнутого контура зубчат иизмов, например, на износ и долговечность. Целью изобретения является сокращение продолжительности испытаний путем автоматизации установки требуемого уровня нагружения и перевода с одного режима нагрузки на другой в соответствии с программой испытаний. Профиль сменного кулачка 30 соответствует выбранной программе испытаний для испытуемого механизма 9 и одно из его положений, а также положение толкателя 29, коромысла 27 двуплечего рычага 20 и замыкающего вала 15 задает величину нагрузочного момента, создаваемого при повороте водила 16 дифференциала. Электродвигатель 1 обеспечивает вращение испытуемого 9 и технологического 6 механизма, а также поворот смежного кулачка 30 для перехода на другой цикл нагружения.2 илИзобретение отцосцтся к машццосгроеццк и.4 Рьььк ььсььы а 1 ельцьй ссьькс, ц может бы; использовано при испыь;ььць цо схеме замкну гого контура зуб ьаь ых механизмов, например, ца износ и;ьольоцечноль.Цел ь цзобре". ения - сокращеццс и рс,ьолжнтельцости испытаний путем автоматизации установки требуемого уровня погружения и перевода с одного режима нагрузки на другой в соответствии с программой испытаний.На фиг. 1 изображена общая схема стенда; на фиг. 2 - временная циклограмма, где цо оси Х отложено время и количество циклов, а по оси У - величина, пропорциональная цагрузочному моменту и зазору в цсь ытом сь мсханьзкьс. ь ььоь;ссс :ьсььььга цй.Стенд содержит основание (це обозьичецо), привод, включающий электродвигателььи установленное ца его выходном валу зубчатое колесо 2 и зацепляюшиеся с последним зубчатые колеса 3 и 4, образующие две ветви контура. Одна ветвь включает вал 5 с колесом 3, технологический зубчатый механизм 6 н вал 7, другой вал 8 с колесом, испытуемый зубчатый механизм 9 и вал 10. Технологический механизм 6 идентичен испытуемому механизму 9. Одно колесо 11 (12) каждой конической зубчатой передачи (це обозначены) закреплено соответстцс"ццо ца валах 7 и О, другие колеса 13 и 1 усгацовлены с возможцсстьк поворота ца замыкающем валу 15, установленном ца основании с возможностью поворота. С валом 15 жестко связано водило 16 дифферецциала (це обозначен), сателлит 1 ц цецгральцыс колесы 18, 19, которые установлены с нозмьжцостью поворот гьцт. ветствецши водиле 16 и замыкающем ьч- лу 15. 11 еь грал ьььь с колеса 8 и 19 жестко связаььы с колсьсамц 13 и 14 сосгьцьгьььс ьь;. Вазыи О .иж г в одной плоскстц с замькакцьцм ца.цм 15 ц перпендикулярны его сн и. Нц одном конце вала 15 церпец. дикулярцо его осц закреплен днуцлечцй рычаг 20, с одним концом котороь о связан указатель, например стрелка 21, индикатора (не обозначен), шкала 22 котороь с размсцьеца ца основании. Другой конец рьнага 20 упруго подвешен ца пружинах 23, 21 в раздвоеццом конце вилки 25, другой коцец которой ььрикреьь сц к устацовлеццой ца основании с возможностью поворота осц 26. К цоследцсй гакжс ььрикреплено одццм плечом коромысло 27, другое плечо которого связано с одним концом упругого элемента, например пружины 28, второй конец которого связан с основанием. На коромысле 27 закреплен толкатель 29, взаимодействующий с рабочей поверхностью кулачка 30, установленного на валу 31, кицематичсски связан. ном, например, при помощи зубчатых колес 32 - 35, червячного колеса 36 и червяка 37 с выходным валом электродвигателя .50 55 ту же сторону. Так как колесо 18 жестко связано с колесами 13 и, 14, то они разворачиваются на тот же угол относительно вала 15. При этом разворот зубчатого колеса 14, находящегося в зацеплении с колесом 12, размещенным на валу 10, повлечет за собой доворот колеса 12 и вала 10, вследствие чего н испытуемом зубчатом механизме 9 будут выбраны зазоры и создан нагрузочный мо. мент испытаний. В процессе испытаний меНа фиг. 2 представлена временная циклограмма последовательности испытаний при различных нагрузочных моментах во времени, где кривые 38, 39, 40 показывают зависимость качества испытаний от времени при определенной для каждого цикла величине цагрузочного момента, которая возрастает в направлении от кривой 38 и кривой 40.Зависимость величины Ч, пропорциональной величине нагрузочного момента и вели 0 чине зазора, появляющегося в испытуемомзубчатом механизме 9 в процессе испытаний, и характеризующая качество и длительность испытаний, может быть определена экспериментально для каждого типоразмера механизма 9 и по результатам эксперимента определен оптимальный режим испытаний по .:слцчинам цагрузсчных моментов, длительности циклов испытаний, количеству циклов исьтаний и угловым скоростям.соответствии с полученными величи нами нагрузочных моментов, длительностьюи количеством циклов определяется форма ц размеры сменного кулачка 30 для каждого типоразмера испытываемых механизмов 9.Стенд работает следующим образом.Вначале устанавливается испытываемыймеханизм 9 и сменный технологический механизм 6 с параметрами, идентичными параметрам механизма 6. Сменный кулачок 30, профиль которого соответствует выбранной программе испытаний для данного 30 механизма 9, устанавливается в положение,соответствующее первому циклу испытаний, Двигателем 1 привода вращением через колеса 2, 3, 4 с одинаковой скоростью механизмы 9 и 6.Вращение кулачка 30 задает величину ца грузочного момента при испытаниях создаваемого за счет замыкающего вала 15 в одну илц другую сторону в зависимости от то.го, какая из сторон зубьев в механизме 9 ис и ытывается.Грц этом положение толкателя 29, соответствующее конфигурации кулачка 30 для первого цикла, определяет положение коромысла 27 и соответственно связанной с ним через ось 26 вилки 25, разворот которой относительно оси 26 повлечет и разворот дву цлечего рычага 20 и связанного с ним жестко вала 15. Вместе с валом 15 разворачивается и водило 6 с размещенным на нем сателлитом 17. При этом последний, находясь в зацеплении центральными колесами 18 и 19, разворачивает их в одну и5 1 О 15 20 формула изобретения 25 30 35 40 45 50 ханизм 9, вращаясь и преодолевая нагрузочный момент, вращает колесо 12 и соответственно колеса 14 и 19. При этом сателлит 17 свободно вращается относительно водила 16, не препятствуя вращению колес 18 и 13, а также колеса 11.Кинетическая погрешность, присущая системам с зубчатыми передачами, проявляется в данном стенде в появлении разности между углами разворота колес 11 и 12, а следовательно, и колес 13 и 18 и 14 и 19, которая компенсируется перемещением сателлита 17 относительно оси вала 15 по венцам центральных зубчатых колес 18 и 19, возникающим вследствие разности углов разворотов колес 18 и 19 относительно оси вала 15.Перемещаясь по венцам колес 18 и 19, т, е. разворачиваясь относительно оси вала 15, сателлит 17 разворачивает и водило 16, а вместе с ним доворачивает н вал 15 в одну или другую сторону, обеспечивая тем самым независимость нагрузочного момента испытаний от кинематических ошибок стенда. При испытаниях в зубчатом механизме 9 эа счет выработки поверхностей зацепляющихся зубчатых колес увеличивается зазор, приводящий к уменьшению нагрузочного момента, следовательно, к ускорению вращения колеса 12, а соответственно, и колес 14 и 19 относительно начальной скорости вращения, что приводит к перемещению сателлита 17 относительно оси замыкающего вала 15 по венцам зубчатых колес 19 и 18, при котором разворачивается водило 16, а вместе с ним разворачивается и вал 15, обеспечивая таким образом постоянство заданного нагрузочного момента испытаний на валу 10 испытываемого механизма 9. Для следующего цикла испытаний двигатель 1 через червяк 37, червяч. ное колесо 36 и колеса 35, 34, 33, 32 поворачивает вал 31 и кулачок 30, при этом избенение профиля кулачка 30 соответствует изменению нагрузки от первого цикла ко второму циклу. В соответствии с изменением профиля кулачка 30 и по мере разворота его вместе с валом 31 изменяет положение н толкатель 29, перемегцение которого вызывает разворот коромысла 27, а следовательно, связанной с ним с помощью оси 26 вилки 25, разворот которой влечет за собой двуплечий рычаг 20, который поворачивает вал 15, и изменяя нагрузку в соответствии с программой первого от цикла ко второму и т. д,Визуально процесс испытаний отражается в виде пере вмещения стрелки 21 разворачивающеися вместе с валом 15 на угол Ч, пропорциональный нагрузочному моменту и ве 6личине зазора, вырабатываемого в процессе испытаний в механизме 9, относительно шкалы 22.Кривые 38, 39, 40 (фиг. 2) соответствуют последовательным циклом испытаний при увеличении нагрузки от цикла характеризуемого кривой 38 к циклу, характеризуемой кривой 40.Использование кулачка 30 позволяет обеспечить оптимальность параметров испытаний плавно нагружать испытуемый механизм 9 и плавно снимать нагрузку на ходу.Наличие сменных технологического механизма 6, кулачка 30, позволяет в пределах, допускаемых габаритами этих блоков, испытывать в автоматическом режиме различные зубчатые механизмы. Вследствие использования малоинерционных элементов (пружин) 23, 24 и 28 стенд допускает значительное увеличение угловой скорости, что повышает производительность и также сокращает продолжительность испытаний. Стенд для испытания зубчатых механизмов по схеме замкнутого контура, содержащии основание, привод, технологичес. кий зубчатый механизм, идентичный испытуемому и установленный в одной из ветвей контура, другая ветвь которого предназначена для размещения испытуемого механизма, конические зубчатые передачи, одно колесо каждой из которых закреплено на валу одной из ветвей контура, замыкающий вал, дифференциал, водило которого жестко связано с последним, сателлит и жестко связанные с другими колесами каждой из конических зубчатых передач центральные колеса установлены с воэможностью поворота соответственно на водиле и замыкающем валу, закрепленный на последнем перпендикулярно его оси двуплечий рычаг, упругий элемент, один конец которого связан с основанием, и индикатор, шкала которого размещена на последнем, а указатель связан с одним концом двуплечего рычага, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности испытаний, он снабжен вилкой, в раздвоенном конце которой упруго подвешен второй конец двуплечего рычага, прикрепленной к другому концу вилки и установленной на основании с возможностью поворота осью, коромыслом, одно плечо которого закреплено на Последней, другое связано с другим концом упругого элемента, прикрепленным к коромыслу толкателем и взаимодействующим с последним сменным кулачком, кинематически связанным с приводом.нк ески Т СССР го комитета по изобретениям Москва, Ж - 35, Раушская льский комбинат Патент, г агарина, 10 Редактор Л. Долинин;5 аказ 131В 111111 Гос дарственн113035,11 роизводственно-издат Состав Техред Тираж 4 ель Ю. Краси. Верее7 Корректор Л Подписноеи открытиям пр на 6., д. 4/5