Установка для испытания зубчатых передач

119001 Класс 421 с, 21 о СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Шаповалов ейн Ю, В.Эп АНОВКА ДЛЯ ИПЫТАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ604664/26 в Комитет по делам изобретенийпрн Совете Министров СССР аявлено 24 июля 1958 г. заи открытий во нии вокруг ак: Установки для испытания зубчатых передач по замкнутому способу, снабженные эксцентриковыми возбудителями, известны. Отличительная особенность предлагаемой установки заключается в том, что в ней в ка- честве возбудителя применен одноступенчатый планетарный механизм. Механизм этот снабжен тремя парами сателлитов, на осях которых эксцентрично закреплены наборы дисков-грузов. Применение такого возбудителя упрощает настройку установки на заданный режим испытания, что обеспечивает возможность проведения испытаний различных редук- торов с переменными режимами без необходимости сложной переналадки установки.На фиг, 1 изображена принципиальная схема возбудителя предложенной установки; на фиг. 2 - разрез по линии АА на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - схемы, поясняющие принцип действия и настройку этого возбудителя; на фиг, 5 - схема всей установки.Инерционный возбудитель предложенной установки представляет одноступенчатый планетарный механизм, независимый от других ее эле. ментов. Устроен он следующим образом.Со сквозным валом 1 (фиг. 1 и 2) возбудителя жестко связано дило 2, несущее блок трех пар сателлитов 3, 4 и 5.На оси б каждого сателлита закреплен эксцентрично набор из й грузов (на фиг. 1 и 2 Й=З и грузы обозначены цифрами 7, 8, 9). При настройке возбудителя на конкретный режим испытаний грузы закрепляются в системе своего сателлита так, чтобы два крайних груза. были смещены относительно среднего. При вращении водила сателлиты обкатывают центральное неподвижное колесо 10, вращаясь вокруг собственных осей с угловой скоростьюв/=Ра (/ =- 3, 4, 5) (1) где а 21 - модуль угловой скорости сателлита у при вращеего собственной оси,в 2 - модуль угловой скорости водила и Р - числа, задаваемые(2) где 7 о - число зубцов центрального колеса 10, а,Лз, 24, 2 - числа зубцов сателлитов 3, 4 и 5.Безразмерные числа , д, з и г определяются по следующей методике,Если т - масса грузов, закрепленных в системе сателлита у, раув радиус-вектор центра тяжести грузов (начало вектора лежит на оси вращения сателлита), Рг( и Ре( - силы инерции грузов при относительном и переносном движении сателлита у, а кориолисову силу инерции грузов обозначить через РЦ (фиг. 3), то принимая во внимание форму(1) Му = гтр й (2 + Р) Р о, з 1 п (Р р.,"у), ( = 3, 4, 5). (4) где М 1 - момент инерционных сил грузов относительно оси сращенияводила,, - угол поворота водила, аи а 1 определяются по изложенной ниже методике настройки возбудителя.Система грузов, закрепленных в блоке всех трех сателлитов, возбуждает на валу 1 замкнутого контура момент по закону суммы трех гармоник На этом и основано действие возбудителя.Предполагается, что в условиях эксплуатации машины, для которой предназначен испытуемый зубчатый механизм, экспериментально построен график периодической функции М= РГМ(а (о" 61 где р, - угол поворота главного вала иМ - крутящий момент на этом валу, 1 ао - период установившегосядвижения машины.Экспериментально построенный график может быть выражен аналитически формулой и =-ОМ -+А 81 п (02Йд)зи=-1 так, что Я 1/2 = агс 1 д (п=1,2 ) Рд = тууРув", РЦ == 2 тудРа.,", (/ = 3. 4, 5). (3)Инерционные силы, приведенные в формуле (3), возбуждают на валу водила крутящий момент по закону гармоники. Силы Рг и РЦ направлены по одной рациональной прямой, линия действия силы Ре 1 проходит через ось вращения водила. Если Я/ - расстояние между осью вращения сателлита и осью вращения водила, то119001 где аи Ь, - коэффициенты фурье момента формулы (5), Эти коэффициенты могут быть получены по любой схеме практического гармонического анализа.Предполагается также, что почти для каждой машины, применяемой в современом машиностроении, многочлен (6) можно с точностью, достаточной для задач динамических испытаний редукторов, аппроксимировать тригонометрической суммойМ - ", - Е А, з)п (а;, - . о.цЛ, (а = Ч, з, )(7) где д, з,- целые числа, каждое из которых не превышает порядка старшей гармоники многочлена (6).Обеспечивая возбудителю достаточно широкую область применения, можно, в частности, для испытания широкой гаммы редукторов положить д=1, з =2,= 3, т. е. модулировать на стенде сумму первых трех гармонических составляющих момента формулы (5).По формулам (4) и (7) вычисляются статические моменты и углы закрепления грузов. Свободный член разложения формулы (7) обеспечивается соответствующей настройкой нагружателя (упругого либо другого типа), обслуживающего при испытаниях замкнутый цикл.Чтобы при одном наборе грузов получать разные амплитуды гармоники данной частоты, в системе каждого сателлита закрепляется Й грузов. При 1=3 (фиг, 4) т/ = у (2 т/ сов о - ту"), (8) где и - массы крайних грузов и т)" - масса среднего груза; лц - статический момент всего набора грузов, заданный по формуле (7) для данной гармоники, Отсюда угол настройки грузов: 1 иРУ ту"(9) Испытания зубчатых механизмов в замкнутом цикле с применением возбудителя переменных моментов возможны на следующих режимах:1-й режи м. Если испытуемый зубчатый механизм предназначен для передачи небольшой мощности, то в формулах (2) и (4)=1 и возбудитель встраивается в ведомую (тихоходную) ветвь замкнутого контура, как это показано на фиг. 5.На этой фигуре, изображающей схему всей установки, приняты следующие обозначения; 11 - балансирный электродвигатель, 12 - редуктор, 13 - инерционный возбудитель, 14 - нагружатель,2-й реж и м. Если испытуемый редуктор не удовлетворяет условию испытания по 1-му режиму, то в формулах (2) и (4) 2Щ1(10) где щ, угловая скорость ведущей и со - угловая скорость ведомой ветви замкнутого контура. Возбудитель встраивается в ведущую (быстроходную) ветвь замкнутого контура.3-й р е ж и м, Если зубчатый механизм предназначен для передачи столь большой мощности, что он не удовлетворяет и условиям 2-го режима испытаний, то в систему замкнутого контура вводятся два возбу. дителя: для первого возбудителя= 1 и он встраивается в ведомую (тихоходную ветвь замкнутого контура; для второго возбудителяудовлетворяет формуле (10) и он встраивается в ведущую (быстроходную) ветвь замкнутого контура.119001 4-й р е ж и м. В формулах (2) и (4) принимается ю = 1 и возбудитель ветраивается в ведущую ветвь замкнутого контура. Это позволит вести испытания, форсированные по числу циклов момента формулы (5), При благоприятном соотношении в формуле (7) чисел д, з, г форсированные испытания будут проходить на режиме, близком к эксплуатационному.Инерционный возбудитель описанной выше конструкции допускает, таким образом, испытания на четырех режимах при достаточно широком диапазоне амплитуд трех гармоник крутящего момента,Предмет изобретения Установка для испытания зубчатых передач по замкнутому способу с эксцентриковым возбудителем, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения настройки установки на заданный режим испытания, в качестве возбудителя применен одноступенчатый планетарный механизм с тремя парами сателлитов, на осях которых эксцентрично закреплены наборы двсков-грузов. Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРРедактор Л. Г. Голандский Гр. 172 Информационно-издательский отдел.Объем 0,51 п. л.Зак 2907 Подп, к печ. 16,711-59 г. Тираж 1025 Цена 75 коп, Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Петровка, 14.