Устройство для испытания материалов на износ и контактную выносливость

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) . а 45075 Зб 13013 ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТКРЫТ НИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Журавлин, Е,Б.Эитут инж ва(54) (57) УСТРНИЯ МАТЕРИАТАКТНУЮ ВЫНстанину, устаноные держателиные в их плоскос СР вРь ОПИСАНИЕ ИЗ 1) 3442412/25-28(71) Ростовский инст енеровжелезнодорожного транспорта и Ростовский ордена Трудового Красного Знамечи государственный университет(56) 1. Богданович Л. Б. Машина дляиспытаний на конгактную прочность. -"Заводская лаборатория",1952,% 6,с, 749 - 750 (прототип). ОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАОВ НА ИЗНОС И КОНОСЛИВОСТЬ, содержащеевленные на ней параллельдпя образцов, расположенти ведущий и ведомый валы, закрепленнье на последних зубчатые колеса, шарнирные муфгы, соединяюшие держатели и валы, узел нагружения образцов, фпанцевый разъем и привод вращения образцов, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышениядостоверности результатов и вффективности испытания материалов дпя зубчатыхколес, оно снабжено установленной настанине поворотной в плоскости держателей плитой, на которой размешены валы, привод врашения образцов и фланцевый разъем, установленной на плитестойкой, несущей ведомый вал и имеющевозможность поворота вокруг оси, проходящей через полюс зацепления зубчатыхколес, шарнирные муфгы, ведушие.вилкикоторых расположены на валах, а ведомьвилки - на держателях, выполнены асинхронными, а фланцевый разъем размеценмежду валом одного из колес и ведущейвилков.Изобретение относится к испъпанию материалов на износ и контактную выносливость применительно к условиям работы зубчатых передач.Известно устройство для испытания материалов на износ и контвктнук) выносливость, содержащее станину, установленные на ней пврвлпельные держатели для образцов, расположенные в их плоскости ведущий и ведомый валы, закрепленные на последних зубчатые колеса, шарнирные муфгы, соединяющие держатели и валы, узел нагружения образцов, фпанцевый разъем и привод вращения образцов Г 110 Недостатками известного техническогорешения являьотся невысокие достоверность результатов и эффективность испытания материалов, что обусловлено невозможностью воспроизведения условийработы зубчатых передач(скорости сколь-укения и качения рабочих профилей зубьев,соотношение этих скоростей, возможностьизменения скорости скольжения при неизменной суммарной скорости каченияпрофилей и наоборот).Цель изобретения - повышение достоверпости результатов и эффективнсстииспытания материалов для зубчатых кол ес.Поставленная цель достигается тем,что устройство для испытания материаловна износ и контактную выносливость, содержащее станину, установленные на ней35параллельные держатели для образцов,расположенные в их плоскости ведущийи ведомый валы, закрепленные на последних зубчатые колеса, шарнирные муфты,соединяющие держатели и валы, узел нагружения образцов, фпанцевый разъеми привод вращения образцов, снабженоустановленной на станине поворотнойв плоскости держателей плитой, на которой размещены волы, привод вращенияобразцов и фпанцевый разъем, установленной на плите стойкой, несущей ведомый вал и имеющей возможность поворота вокруг оси, проходящей через полюсзацепления зубчатых колес, шарнирные50муфты, ведущие вилки когорых расположены на валах, а ведомые вилки - надержателях, выполнены асинхронными, афпанцевый разъем размещен между валомодного из колес и ведущей вилкой.На фиг. 1 представлено устройстводпя испытатптя материалов на износ иконтактную выносливость; на фиг, 2 разрез А-А на фиг. 1,Устройство содержит станину 1, держатели 2 и 3 для образцов 4 и 5, ведущий 6 и ведомый 7 валы, зубчатые колеса 8 и 9, шарнирные муфты 10 и 11, узел 12 нагружения образцов 4 и 5, фланцевый разъем 13, привод 14 вращения образцов, плиту 15 и стойку 16.Муфты 10 и 11 ведущие вилки 17 и 18 которых расположены на валах 6 и 7, а ведомые вилки 19 и 20 - нв. держателях 2 и 3, выполнены асинхронными (одинарными). фланцевый разъем 13 снабжен дуговыми пазами во фланцах и стяжными болтами (не показаны). Образцы 4 и 5 установлены на держателях 2 и 3 посредством полых шпинделей 21 и 22 (фиг, 2), Соединение последних с держателями 2 и 3 телескопическое.Шпиндель 21 установлен посредством подшипников (не показаны) в качающемся корпусе 23, а шпиндель 22 - в корпусе 24, Последний установлен на подвижной каретке 25, снабженной ходовым механизмом 26 для перемещния по направляющим 27.Плита 15 имеет возможность поворота в плоскости держателей 2 и 3 на угоп 0 - 45 о вокруг закрепленного на станине 1 болта (не доказан), проходящего через точку пересечения осей ведущего вала 6 и держателя 2 образца 4. Дня этого в станине 1 выполнен дуговой Т -образный паз 28. фиксация плиты 15 осуществляется станочными болтами (не показаны), которь,е ььаходятся в пазу 28, Вал 6 установлен в опорах (не показаны) стойки 29, закрепленной на чтите 15, Вал 7 установлен в опорах (не показаны) стойки 16. Поворот стойки 16 на плите 15 осуществляется с помощью дугового Т -образного паза 30, фиксация стойки 16 .на плите 15 - болтами (не показаны), размещенными в пазу 30, Центр дуги этого паза находится в полюсе зацепления колес 8 и 9 в средней части по их ширине. Зубчатая передача образованная зубчатыми колесами 8 и 9, .выполняется пространственной с двумя степенями свободы игпт в виде набора цилиндрических и конических зубчатых передач с дискретно изменяющимся от 0 до 45 межосевым углом.оСоединение привода 14 с валом 6 осушествляется посредством упругой муфты 31. Образец 4 является нажимным, а образец 5 - опорным. Устройсгво работает следуюшттм образом, 3 10Устанавливают образцы 4 и 5 соответственно на держателях 2 и 3 посредством шпинделей 21 и 22. Устанавливают валы 6 и 7 на требуемые углы д и д 2 путем разворота плиты 15 и стойки 16 в пазах 28 и 30 и последуюцппм креплением их с помощью болтов. Изменение указанных углов обеспечивается применением пространственной зубчатой передачи с двумя степенями свободы, дискретное изменение - набором цилиндрических (валы 6 и 7 параллельны) и конических (валы 6 и 7 пересекаются) зубчатых передач Если углы д и д" не равны нулю и не превышают 45 то муфты 10 и 11 обеспечивают циклическое изменение угловых скоростей вращения их ведомых вилок 19 и 20, а следовательно, и образцов 4 и 5 при равномерном вращении (посредством привода 14) валов 6 и 7. Устанавливают сдвиг фаз угловых скоростей образцов 4 и 5 посредством взаимного разворота фланцев разъема 13, что обеспечивает изменение угла у между осями ведущих вилок 17 и 18 от 0 до 9 ОО, С п шью узла 12 через корпус 23 нагружают образцы 4 и 5. Приводят с помощью привода 14 во вращение образцы 4 и 5. . В ходе испытаний определяют силовые и кинематические параметры контакта образцов 4 и 5 путем замеров крутильных деформаций одного из держателей 2 и 3 с помощью тензодатчиков (не показаны) и замеров угловых скоростей образцов 4 и 5.. Циклически изменяющаяся за оборот скорость скольжения образцов 4 и 5 (У = l - 95 в Ч ,.) при постоянной сум 45075 4марной скорости качения (МЧ +МЕК 4со пзбг) достигается. при передаточномчисле зубчатой передачи равном единице,равенстве угловых скоростей зубчатыхколес 8 и 9 (ш 9 ю 9 ш ), равенстве,радиусов образцов 4 и 5 (Й Й 5= Р)4 5 фравенстве углов д д= д и приуф 90.При этом Ч =1 шФ 51 пд Ьдсоответствует точкам на поверхностях10 образцов 4 и 5 при угле Ч О; ,и2 Л и Ч,= Ю 2 и 32 Л( Ч. - угловая координата полсокения ведущей вилки 17,отсчитываемая от начального положения,когда ее ось находится в вертикальнойплоскости). Таким образом, участкиповерхностей образцов от 0 доЗ/2 и от 3 юдо 23 Таналогичны поверхностям ножек иголовок ведущих зубьев, остальные участки - ведомым зубьям.Переменность - К при неизменной Ч5 Кобеспечивается прн том же значениипередаточного числа, равенстве ш ф ы9= ы, параллельности осей ведушйхвилок 17 и 18 (= 0) и д" Фд.25 Равенство д= д 2 И Р 4 =Яобеспечивает проведение испытанйй при 9 = 0 иЬК= ЪсИзменение углов сГ и д 2 можетосуществляться изменением межосевого30расстояния образцов 4 и 5, что обеспечивается перемещением каретки 25 понаправляющим 27 посредством механизма 26,Положительный эффект от внедрения35изобретения обусловлен повышением достоверности результатов и эффективнос.ти испытания материалов для зубчатыхколес,1остави гельВ дащекРед М Кузьма Корректс аж 873 П нного комитета СССР ений и открытий ушская наб., д. 4/5 дписно НИИПИ Государстве по делам изобрет5, Москва, Ж, Р ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная