Роликовая машина для моделирования и исследования нагруженного контакта прямозубых цилинрических эвольвентных передач

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДОЕЛЬСТВУ1 823 ФФ Сьюз СьветснихСЬциьдистицескиХРеспублик а:С 01 М 13/О 1) Дополнительное к авт. свид-ву -.диненисм заявки .о осударстеенный коми Совета Министров СС по делам изобретениии открытий(23) П":Оритст -Опубликовано 30.04.76. Бюллетень М 16 Дата опубликования описания 15.11.76(71) Заявитель ковскии станкоинструментальцыи инстит(54) РОЛИКОВАЯ МАШИНА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАИ ИССЛЕДОВАНИЯ НАГРУЖЕННОГО КОНТАКТ ПРЯМОЗУБЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЭВОЛЪВЕН 1 НЫХ П Е АЧ станину 1, ижцую 4 баб, нагружаеллиты 10 и чки 12, сидярычаги 13, ных с водилд 8, токосьемодержит3 и подсса 5д 9, са11, кулсллцтох14, соос(и 1 О -Роликовая машина спривод 2, неподвижнуюки, сменныс зубчатые ко.тель 7, маховик 8, води;эпицикл и 1 еские колеса1 цис на одной оси с сатЯ 1;ОВГСНЫ( 1 Д ГДЛЯХ1 М 1, МО СГр, Ющис ро.Н Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для моделирования и исследования нагруженного контакта зубчатых передач.Известны роликовые машины, моделирующие процесс обкатки зубчатых колес, содержащие станину, привод, неподвижную оабку, встроенныс в нес планетарный и кулачковый механизмы, кулачок, установленный а одюй оси. с сателлитом пл анетарного механизм я, рычаг, взаимодействующий с кулачком и устаНОВленный па сооспом с Водилом плянетя 151 О- го механизма валу, подвижную оабку, нагружатель и моделирующие элементы.Недостатком известных 1 зо.1 тков 11 х манИн 51 ВЛЯЕТСЯ ТО, ТО НЯ НИХ НСЛЬЗ 51 МОДС.ИРОВЯТЬ и исследовать нагруженный контакт прямозубых цилиндрических эвольвсцтных передач дробным значением коэффициента перскрытия и, следовательно, изучать влияние периодического скачкообразного перераспределения нагрузок на состояние контактирующих поверхностей и масляной пленки между ними.С целью моделирования и исследования нагруженного контакта прямозубых цилНдрических эвольвентцых передач также и с дробным значением коэффициента перекрытия пред;Ягяемая мдцНя снабжена пла 11 ет 1- ным зубчатым и кулячковым мсхяЯхя:1 и, Встроецнь 1 ми в подвижную бабку, д модсл 11 рующис элсмспы выполнены в видс двух пар соосцых цигпшдрических роликов, каждая из которых составлена из роликов с непрерывной и прерывистой контактными дорожками. Б Ролики с непрерывными контактными дорожками установлены на водилах планетарных механизмов, взаимодействующие с ними ролики с прерывистыми контактными дорожками усЯнов Сиы ца валах, соосных с водилами.1 О ШИ 1)иня 1(онтя(тной дорожки каждого рО:1 икяравна ширине зубчатого венца колеса моделируемой передачи, длина рабочего участка котяктнон дорокки 1)О 1 тков с прерывисто ко 1 ггактцой дорожкой равна длине рабочей 15 части эвольвсцты профиля зуба моделируемого колсса, я также равен удвоенному нормальному шагу зубьев моделируемого колеса, умюжснному нд тангенс угла зацепления,Ия фиг 1. Изооражецд схема роликовой мд шины; нд фиг. 2 - зОдсгИруОгце элементы врабочем положении, 5123993цые устройства 19, изолирую 1 цие прокладки 20 и регистрирующую электроаппаратуру 21.Моделирующие ролики выполнены одинакового диаметра, причем два ролика 16 и 18 - с прерывистыми контактными дорожка ми, Ролики с прерывистыми контактными дорожками установлены на изолирующих прокладках на валах 14, соосных с водилами,Ролики 15, 18 и 16, 17 образуют два электрических контура, подключенных к регистрирующей электроаппаратуре.Предлагаемая роликовая машина работает следующим образом.От привода (электродвигателя постоянного тока) через клиноременную передачу вращение передается на водило неподвижной бабки, несущее ролики 15, и через сменные колеса 5 и 6 - на водило подвижной бабки, несущее ролик 17.Водила, а следовательно, и моделирующие ролики 15 и 17 вращаются с постоянной скоростью, пропорциональной скорости вращенияя колес моделируемой зубчатой передачи.При вращении водил установленные на них сателлиты 10 обкатываются по эпициклическим колесам 11. Вместе с сателлитами вращаются и кулачки 12, установленные на одних осях с сателлитами, Кулачки воздействуют па рычаги 13, установленные жестко на валах 14, несущих ролики 16 и 18. Последнче в отличие от роликов 15 и 17 вращаются с переменной скоростью. Закон ее изменения задается профилями кулачков и должен обеспе чивать относительное перемещение сопряженных роликов 15, 18 и 16, 17 аналогичное относительному перемещецию сопряженных зубьев колес моделируемой передачи.В случае, если радиус - вектор кулачков постоянен, возможно чистое качение моделируемых роликов без относительного проскальзывания, что соответствует контакту зубьев моделируемых колес в полюсе зацепления.При переменном, радиусе-векторе кулачков рычаги перемещают валы 14 относительно водил, т. е, имеет место качение роликов со скольжением, что соответствует контакту зубьев моделируемых колес в дополюсцой или заполюсной зоне зацепления,Угол качания рычагов 13 равен угловому шагу рабочих участков контактных дорожек роликов 16 и 18, а число качений за однц оборот моделирующих роликов раию числу рабочих учаско ца контактной дорожке ролика 16 или 18,Усилие прижатия моделирующих роликов устанавливается и регулируется цагружатслем 7, воздействующим на подвижную баоку,Каждая из пары сопряженных роликов моделирует передачу с коэффициентом перекрытия меньшим единицы, и обе пары при соединении электрических сигналов, поступающих от каждой из них, моделируют передачу с коэффициентом перекрытия, большим единицы.Усиливая и регистрируя электрическиесигналы, поступающие от каждой пары роли- ков, можно наблюдать продолжительность контакта рабочих участков роликов и регистрировать толщину масляных пленок в зонах 5 контакта и величину коэффициента перекрытия рабочих участков контактных дорожек.Для обеспечения повторяемости снимаемыххарактеристик зацепления на каждый оборот роликовая машина используется для модели рования передач с передаточным отношением, равным единице,Параметры моделирующих роликов определяются по следующим зависимостям.Длина рабочего участка контактной до рожки роликов с прерывистой конгактной дорожкой; 5 = 2 г, (1 да, - 1 да., ),где а - угол профиля эвольвенты в конеч 20 ной точке рабочего участка эвольветы профиля зуба колеса;а, - угол зацепления;г, - радиус основной окружности,Шаг рабочих участков контактной дорож 25 ки моделирующих роликов с прерывистой контактной дорожкой:Рр -- 27 х т сова 1 да.,где а - угол профиля зуба делительцый; т - модуль зацепления. Диаметр контактной дорожки ролика: хх = гп г сова 1 да2 г р 45 Относительное перемещение сопряженных роликов:где г - радиус окружности ведущего колеса,проходящий через текущую точкуконтакта сопряженных профилей;г. - радиус окружности вершин зубьевколеса моделируемой передачи;а - угол профиля эвольвенты зуба ведущего колеса в текущей точке контакта. 55 60 Формула изобретения Роликовая машина для моделирования и05 исследования нагруженного контакта прягде г - число зубьев колес моделируемой пе редачи.Длина контактной дорожки ролика:Х = Л 772 ЯСОЯа 1 ЯаоЧисло рабочих участков на контактной до рожке ролика с прерывистой контактной дорожкой:512399 72 5мозубЬх цилиндрических эвольвентных передач, содержащая станину, привод, неподвижную бабку с встроенными в нее передаточными планетарным зубчатым и кулачковым механизмами, кулачок последнего из которых установлен на одной оси с сателлитом планетарного механизма, а взаимодействующий с кулачком рычаг установлен на соосном с водилом планетарного механизма валу, подвижную бабку, нагружатель и моделирующие элементы, отличающаяся тем, что, с целью моделирования и исследования нагруженного контакта прямозубых цилиндрических эвольвентных передач также и с дробным значением коэффициента перекрытия, она снабжена идентично выполненными планетарным и кулачковым механизмами, встроенными в подвижную бабку, моделирующие элементы выбполнены в виде двух пар соосных цилиндрических роликов, каждая из которых составлена из роликов с непрерывной и прерывистой контактными дорожками, ролики с непрерывными контактными дорожками установлены на водилах планетарных механизмов, взаимодействующие с ними ролики с прерывистыми контактными дорожками установлены на валах, соосных с водилами, ширина контактной дорожки каждого ролика равна ширине зубчатого венца колеса моделируемой передачи, длина рабочего участка контактной дорожки роликов с прерывистой контактной дорокой равна длине рабочей части эвольвенты профиля зуба моделируемого колеса, а шаг равен удвоенному нормальному шагу зубьев моделируемого колеса, умноженному на тангенс угла зацепления.Составитель М, Левинский Тсхред 3. Тараненко Корректор Л, Котова Редактор Н. Суханова МОТ, Загорский филиал Заказ5191 Изд.1314 Тираж 1029 Подписное ЦН 1111 ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5