Стенд для испытания редукторов с коаксиальными валами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91 И 1 5 1 М 13/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 21) 3955334/25-2822) 25.09.8546) 07.03.87. Бюл. У71) Всесоюзный научнокий институт цементно следователмашиностр(72) А,А.Поляко (53) 621833(08 (56) Давыдов Б Москва - Киев;406, фиг. 158.Авторское св У 1136056, кл. в и Л.М.Ивачев8. 8)Л, и др, Редукторы.Машгиз,1963, с. 405 идетельство СССРС О 1 М 13/02, 1978. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РЕДУКТОРОВС КОАКСИАЛЬНЫМИ ВАЛАМИ(57) Изобретение относится к машиносТроению, а именно к испытательнойтехнике, и может быть использованопри испытаниях по схеме замкнутогоконтура многопоточных редукторов высокой мощности с коаксиальными валами, используемых, например, в барабанных и роликотарельчатых мельницах. Целью изобретения является снижение энергоемкости путем уменьшения скорости проскальзывания фрикционных поверхностей трений нагружателя и, следовательно, потерь на трение за счет приближения к единице общего передаточного отношения стенда при испытании редукторов с разными передаточными отношениями. Стенд содержит приводной двигатель 1, многопоточный фрикционный нагружатель 2 и связывающий последний с испытуемым редуктором 3 соединительный механизм 4 подибором передаточного отношения его центральных колес 13 и 14 с внешними зубьями, двухвенцового сателлита 16 и центрального колеса 10 с внутренни- ми зубьями. С учетом передаточного отношения испытуемого редуктора 3 обеспечивается необходимая величина проскальзывания фрикционных дисков 30 нагружателя 2. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.1295257 1Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательнойтехнике, и может быть использованопри испытаниях по схеме замкнутогоконтура многопоточных редукторов высокой мощности с коаксиальными валами, используемых; например, в барабанных и роликотарельчатых мельницах.Целью изобретения является снижение энергоемкости путем уменьшения 10скорости проскальзывания фрикционныхповерхностей трения нагружателя и,следовательно, потерь на трение засчет приближения к единице общего передаточного отношения стенда при испытании редукторов с разными передагочными отношениями.На фиг,1 изображена кинематнческая схема стенда при испытании одноступенчатых редукторов; на фиг,2 - 20то же, при испытании двухступенчатыхредукторов; на фиг.З - многопоточныйфрикционный нагружатель, общий вид,Стенд содержит основание (не обозначено), приводной двигатель, например электродвигатель 1, многопоточный фрикционный нагружатель 2 и связывающий последний с испытуемым редуктором 3 соединительный механизм 4.Вал электродвигателя 1 соединен с 30центральным, например, быстроходнымвалом 5 нагружателя 2,Соединительный механизм 4 предназначен для одновременного соединенияцентрального 5 и сплошного 6 валов,а также полых, например, тихоходныхвалов 7 и 8 соответственно, нагружателя 2 и испытуемого редуктора 3.Соединительный механизм 4 включает связывающие валы 7 и 8, пустотелый корпус 9 и закрепленное на немцентральное колесо 10 с внутреннимизубьями, размещенные в корпусе 9 свозможностью поворота соосные валы 11и 12 с закрепленными на них центральными колесами 13 и 14 с внешнимизубьями, при этом вал 11 соединен сцентральным валом 5, а вал 12 связывается со сплошным валом б, установленные на соосных валах 11 и 12 с 50возможностью поворота водило 15 сразмещенными на нем на подшипниках,по меньшей мере, двумя двухвенцовымисателлитами 16, при этом венец 17 зацепляется с центральным колесом 4 с 55внешними зубьями, а венец 18 - с центральными колесами 13 и 10 соответственно с внешними и внутренними зубьями е 2Испытуемый одноступенчатый редуктор 3 с коакснальными валами б и 8 содержит также корпус 19 с расположенными на нем по окружности промежуточными шестернями 20, зацепляющимися с центральными колесами соответственно с внешними 21 и внутренними 22 зубьями, при этом центральное колесо 21 закреплено на сплошном валу 6, а колесо 22 связано с полым валом 8,Многопоточный нагружатель 2(фиг.З) с коаксиальными выходнымивалами 5 и 7 содержит корпус 23 скрышкой 24, в котором на подшипникахустановлен центральный вал 5 с многовенцовой центральной шестерней 25 имноговенцовое колесо 26 с внутренними зубьями и зацепляющиеся с нимишестеренчатые блоки 27, Колесо 26соединено с полым валом 7. Каждыйшестеренчатый блок 27 состоит из набора чередующихся зубчатьгх ведущих28 и ведомых 29 шестерен и расположенных между их торцами фрикционныхдисков 36. Ведущие зубчатые шестерни 28 зацепляются с зубчатыми венцами центральной шестерни 25, а ведомые шестерни 29 - с зубчатыми венцами колеса 2 б. Шестерни 28 и 29 установлены через подшипники на осях 31,закрепленных в крышке 24. Между стенками крышки 24 и наружными торцамишестеренчатых блоков 27 установленыупорные подшипники 32 и ЗЗ, из которых подшипник 32 упирается в крьппку24, а подшипник 33 подвижен в осевомнаправлении и поджимается поршнями34 гидроцилиндров 35, расположенныхпо окружности вокруг оси 31 и закрепленных на торце корпуса 23. Поршни34 в гидроцилиндрах 35 поджимаютсяупругими элементами, например пружинами 36, с помощью регулировочныхвинтов 37. Полости гидроцилиндров 35всех шестеренчатых блоков 27 соединены трубопроводами 38 с общей гидромагистралью 39 высокого давления, сообщающейся с насосной станцией 40.С гидромагистралью 39 соединены также гидроаккумулятор 41, электроконтактный манометр 42 и вентиль 43 дляслива масла из системы в бак станции 40,Для испытания многоступенчатых редукторов (фиг.2), имеющих, например,по меньшей мере одну дополнительнуюпланетарную передачу 44, установленную между центральным колесом 22 с1295257 внутренними зубьями и полым валом 8, стенд включает по крайней мере одну тихоходную соосную планетарную передачу 45, размещаемую между многовенцовым колесом 26 с внутренними зубья ми и полым валом 7 нагружателя 2.Центральные звенья планетарной передачи 45, например центральное колесо 46 с внешними зубьями и дополнительное водило 47, выполнены полыми, а центральное колесо 48 с внутренними зубьями связано с основанием.Планетарная передача 45 может быть выполнена в одном корпусе 23 с многопоточным нагружателем 2 и вместе с ним представляет единый нагружающий блок 49 либо в отдельном корпусе с соединением с сопрягаемыми узлами через муфты (не показаны).Стенд работает следующим образом.Вращение от электродвигателя 1 передается центральному валу 5 нагружателя 2, далее вращение делится на потоки, один из которых передается через многовенцовую Центральную шестерню 25 ведущим шестерням 28 блоков 27, а другой поток через другой конец центрального вала 5 передается соосному валу 11 соединительного механизма 4, центральному колесу 13, двухвенцовому сателлиту 16, который, обкатываясь, по внутренним зубьям центрального колеса 10, передает вращение центральному колесу 14, через соосный вал 12 - сплошному валу35 6 испытуемого редуктора 3, центральному колесу 21, промежуточным шестерням 20, центральному колесу 22, через тихоходный полый вал 8 - вращаю щемуся корпусу 9 соединительного механизма 4, тихоходному полому валу 7 нагружателя 2, многовенцовому колесу 26 и ведомым шестерням 29 блоков 27. ки 27 сжаты в осевом направлении пружинами 36 и гидроподпором от насосной станции 40, то проскальзывание происходит с преодолением крутящего момента трения во всех шестеренчатых блоках 27 нагружателя 2. Момент трения, возникающий в нагружателе 2, распространяется через все силовые узлы, находящиеся в кинематической цепи замкнутого контура стенда. При вращении стенда и наличии крутящего момента трения в нагружателе 2 обеспечивается циркуляция нагрузочной мощности во всем замкнутом контуре стенда и в том числе в испытуемом редукторе 3 и тем самым его нагружение.Многопоточный фрикционный нагружатель 2 может находиться в режиме постоянного крутящего момента нагружения в замкнутой системе стенда и в режиме регулирования его при пуске и на ходу. При постоянном крутящем моменте нагружения пружины 36 поджима шестеренчатых блок 27 настраивается на определенное усилие в пределах от минимального до максимального рабочего, прн этом гидравлическая система поджима не включается. При регулируемом моменте нагружения,пружины 36 настраиваются на минимальное пред варительное усилие (например, на 2- 20 Х от максимального рабочего), которое необходимо для стабилизации положения шестеренчатых блоков 27, а приращение осевого усилия до максимального рабочего осуществляется за счет ,повышения давления в полости гидро- цилиндров 35 с помощью насосной станции 40. Благодаря тому, что все полости гидроцилиндров 35 соединены трубопроводами 38 с одной общей гидромагистралью 39, давление и усилие в каждом гидроцилиндре 35 одинаковы, соответственно этому равны осевые усилия и крутящие моменты трения, действующие в каждом из шестеренчатых блоков 27, а также в каждой шестерне 28 и 29. При испытании двухступенчатых редукторов 3 в кинематическую схему замкнутого контура, где циркулирует нагрузка, дополнительно включаются тихоходная соосная планетарная передача 45 нагружающего блока 49 и тихоходная планетарная передача 44 испытуемого двухступенчатого редуктора 3. При этом направление вращения ве дущих 28 и ведомых шестерен 29 в бло" ках 27 совпадает. Подбором числа зубьев колес соединительного механизма 4 для каждого испытуемого редуктора 3 обеспечивается суммарное переда точное отношение замкнутого контура стенда, не равное 1 (близко к 1), и тем самым относительное вращение ведущих 28 и ведомых шестерен 29 с разными угловыми скоростями. 55В результате этого шестерни 28 и 29 в блоках 27 медленно проскальзывают между собой по фрикционным дискам 30, но так как шестеренчатые бло 5 129525Мощность, затрачиваемая приводным электродвигателем 1 стенда, расходуется на трение в подшипниках и зубчатьтх зацеплениях всех узлов в замкнутом контуре, а также на трение во фрикционных дисках 30 нагружателя 2, Так как путем подбора чисел зубьев колес соединительного механизма 4 обеспечивается общее переДаточное отношение замкнутого контура, близкое 10 к 1, то потери на трение во фрикционных дисках 30 небольшие, близкие к О, что соответственно уменьшает потребление электродвигателем стенда энергии из электросети. Чем ближе 15 передаточное отношение замкнутого контура к 1, тем меньше относительная величина проскальзывания и износ фрикционных дисков 30 в нагружателе 2 и тем меньше потери энергии, затрачиваемой на вращение стенда приводным электродвигателем 1. На стенде могут испытываться различные редукторы 3, существенно отли чающиеся по передаваемым мощностям и передаточным отношениям.Постоянной частью общего передаточного отношения замкнутого контура стенда являются передаточные отноше ния нагружающего устройства (нагружателя 2 или нагружающего блока 49) и испытуемого редуктора 3 (одноступенчатого или двухступенчатого), а переменной частью - передаточное отношение сменных зубчатых колес соединительного механизма 4, которое подбирается с таким расчетом, чтобы общее передаточное отношение замкнутого контура стенда было как можно ближе 40 к 1, это уменьшает скорость проскальзывания фрикционных дисков 30 в нагружателе и дает зкономию электроэнергии при испытании редукторов 3 с различными передаточными отношениями, 45В связи с тем, что сменные колеса 13 и 14 и сателлит 16 расположены внутри вращающегося соединительного механизма 4 и соединяют собой быстроходные низкомоментные валы 5 и б наг ружателя 2 и испытуемого редуктора 3, их размеры и стоимость невелики, изготовление их компенсируется экономи 7 6ей электроэнергии при испытании редукторов 3 с разным передаточным отношением.Если передаточное отношение испытуемого редуктора 3 равно передаточно:у отношению нагружателя 2, то передаточное отношение сменных шестерен соединительного механизма 4 выполняется близким к 1, но не равным ей.Формула. изобретения1. Стенд для испытания редукторов с коаксиальными валами по схеме замкнутого контура, содержащий основание, многопоточный фрикционный нагружатель с коаксиальными выходными валами, один из которых центральный, связанный с одним концом последнего приводной двигатель и соединительный механизм, включающий предназначенный для связи полых валов нагружателя и испытуемого редуктора корпус и размещенные в нем с возможностью поворота и кинематически связанные соосные валы, первый из которых соединенс центральным валом нагружателя, второй предназначен для соединения сосплошным валом испытуемого редуктора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения энергоемкости, онснабжен прикрепленным к корпусу центральным колесом с внутренними зубьями а кинематическая связь соосныхвалов соединительного механизма представляет собой закрепленные на нихцентральные колеса с внешними зубьями и связывающие последние с центральным колесом с внутренними зубьями, по меньшей мере, два двухвенцовых сателлита и их водило, установленное с возможностью поворота натех же соосных валах,2, Стенд по по.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что он снабжен покрайней мере одной связывающей полыйвал нагружателя с корпусом тихоходной соосной планетарной передачей,центральные звенья которой выполнены полыми, а центральное звено свнутренними зубьями связано с основанием,1295257 2 д Гб ВНИИПИ Заказ 6 Произв.-полигр г ж 777 Подписное е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4