Стенд для испытания моделей зубьев на долговечность

(71) Белорусский политехнический институт (72) А,Н.Никончук, М.А,Родионов, В,И,Шпилевский и А.А.Баран(56) Авторское свидетельство СССР В 1308855, кл. 6 01 М 13/02, 1986.Авторское свидетельство СССР ЬВ 1157380, кл, 0 01 М 13/02, 1984.Авторское свидетельство СССР М 1352283, кл. О 02 М 13/02, 1986 (протот и),и(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МОДЗУБЬЕВ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ(57) Использование: машиностроениеренмое испытание зубчатых ремней н Е олзобретение относится к машиностроеможет быть использовано для ускох испытаний з бчатых емней на нию иренны у р долговечность,Известно устройство для и зубчатых колес на изгибную пр выносливость зубьев, содержащ ние, нагружатель с устройством ния и прямоугольные упорные прНедостатками данной кон является отсутствие в схеме ст граммного устройства, обеспеч имитацию циклических нагрузок нии; сложность применения да ройства для. испытания зубьев ремней, требующая дополнитель дл ГОсудАРстВен 1 ый кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРспытания очность и ее основадля креплеизмы.струкции енда про-. ивающего в зацепленного устзубчатых ных констговечность, Сущность изобретения, стенд содержит установленную на опоре станину с параллельными направляющими и опору для крепленияиспытуемой модели зуба в виде поворотного стола, Стол может перемещаться в одной из направляющих и имеет возможность, поворота в параллельной и перпендикулярной направляющих плоскостях. Нагружатель состоит из каретки, установленной с возможностью первмещения в другой направляющей, сменных грузов и, гибкой связи, соединяющей последние с кареткой, Закрепленный на каретке нагружающий элемент в виде сменной насадки взаимодействует с испытуемой моделью зуба, Регулируемый привод программного механизма приводит во вращение профильный кулачок, который взаимодействует с закрепленным на каретке роликом, 7 ил,рукторских решений для фиксации последних и изготовления упорных призм, обеспечивающих плоскостной контакт в зацеплении,Известен также стенд для испытания цепей, в котором в качестве программно-нагружающего устройства используется кулачок,Недостатком данного стенда является то, что на нем нельзя испытывать зубчато- ременные передачи,Наиболее близким техническим решением является стенд для испытания моделей зубьев на долговечность, преимущественно зубчатых ремней, содержащий станину, на которой размещена опора якрепления испытуемой модели зуба, нагру- ляет моделировать переносы осей шкивов вжающий элемент, предназначенный для реальной передаче, т.е. исследовать влиявзаимодействия с испытуемой моделью эу- ние переносов на долговечность модели зуба, и программный элемент, выполненный в ба. Оснащение стенда нагружателем,виде ролика, 5 выполненным в виде закрепленной на каНедостатками данной конструкции яв- ретке сменной насадки, а также регулируеляются сложность создания требуемого уси- мым приводом, связанным с профильнымлия на нагружателе, а именно тарйровка кулачком для взаимодействия с роликом,пружины, разборка преобразующего уст- позволяет соответственно менять сменныеройства для контроля перед каждым испы насадки для испытания различных профитанием; сложность создания нагружающего лей зубчатых ремней и, изменяя профильустройства требуемой длительности воз- . кулачка, создавать различную длительдействйя; сложность замены Йагружателя ность нагружающего воздействия. Последпри моделировании зацепления с иной нее позволяет также изменять числоформой зуба, невозможность изменения 15 циклов нагружения, что позволяет исследочисла циклов нагружения без дополнитель- вать зацепление с учетом динамики воздейных устройств; невозможность моделирова- ствия с приближением к реальным условиямния взаимного переноса плоскостей или проводить ускоренные испытания.взаимодействующих зубьев в зацеплении в Нагрузка на зуб может быстро менятьсяразличных направлениях; необходимость 20 за счет изменения числа грузов, размещенточной установки модели зуба, так как уси- ных на тросе, прикрепленном на одном излие нагружения создается пружиной и ры- концов каретки,чагом, т,е, зависит от перемещения На фиг,1 изображен предлагаемыйпреобразующего устройства с нагружате- стенд; на фиг.2 - задающий профильныйлем. 25 кулачок; на фиг,З - вид А на фиг.1, наЦель изобретения - расширение функ- фиг.4 - вид Б на фиг,3, на фиг.5 - графикициональных возможностей и повышение до- изменения различных параметров при стенстоверности результатов испытаний, довых испытаниях; на фиг.6 - закон нагруУказанная цель достигается тем, что в жения зуба на дуге обхвата; на фиг.7 - .стенде для испытания моделей зубьев на 30 модель зуба,долговечность, преимущественно зубчатых Стенд содержит установленную на осремней, содержащем основание, установ- новании станину 1 с параллельными наленную на нем станину, опору для крепле- правляющими 2 и 3, опору 4 для крепленияния испытуемой модели зуба, нагружатель, испытуемой модели 5 зуба; выполненную внагружающий элемент, предназначенный 35 виде поворотного в параллельной и пердля взаимодействия с испытуемой мо- пендикулярной направляющим 2 и 3делью зуба, и программный механизм, плоскостях стола 6, установленного с возвключающий регулируемый привод и ро- можностью перемещения в направляющейлик, дополнительно выполняют парал, нагружатель; выполненный в виде каретлельные направляющие, опору для 40 ки 7, установленной с возможностью перекрепленияиспытуемоймоделизубавыпол- мещения в направляющей 3, сменныхняют в виде поворотного в параллельной и грузов 8 и соединяющей их с кареткой 7перпендикулярной направляющим плоско- гибкой связи 9, нагружающий элемент, вы- стях стола, устайовленногосвозможностью полненный в виде сменной насадки 10, заперемещения в одной из направляющих, 45 крепленной на каретке 7, и программныйнагружатель выполняют в виде установлен- механизм, состоящий из регулируемогоной с возможностью перемещения в другой привода 11, связанного с последним профнаправляющей каретки, сменных грузов и ильного кулачка 12 и закрепленного на касоединяющей последние гибкой связи, на- ретке 7 ролика 13, взаимодействующего сгружающий элемент выполняют в виде за кулачком 12.крепленной на каретке сменной насадки, а Стенд работает следующим образом.стенд снабжают связанным с регулируемым Регулируемый привод 11 передает враприводом профильным кулачком для взаи- щение на задающий циклограмму нагружемодействия с роликом, ния профильный кулачок 12, имеющийБлагодаря тому, что стенд для испыта четыре участка, которые соответствуютниямоделейэубьевнадолговечность осна- (фиг.2): а - участок нагружения модели 5щен опорой для крепления испытуемой зуба, т.е. эуб зубчатого ремня находится намодели зуба, выполненной в виде поворот- ведущем шкиве; б - участок снятия нагруного в параллельной и перпендикулярной жения, т.е. выход иэзацепления зубчатогонаправляющим плоскостяхстола,он поэво- ремня и шкива; в - участок отсутствия нагруэки на зубе; г - участок начала нагружения, т,е, вход в зацепление зуба ремня и шкива.Профильный кулачок 12, взаимодействуя с роликом 13, придает возвратно- поступательное движение каретке 7, взаимодействующей насадкой 10 с моделью 5 зуба, закрепленной на поворотном столе 6. Усилие нагружения создается сменными грузами 8,На предложенной конструкции стенда возможно проведение испытаний при постоянном заданном усилии нагружения. На фиг.5 сплошными линиями условно показан характер изменения жесткости зубьев - Е; воспринимаемой силы - Р; перемещения - ; при возникновении и развитии усталостной трещины - р (фиг,7) при испытании на стенде - прототипе, При достаточной жесткости зубьев и несущей основы ремня можно считать передаваемое усилие зубом на дуге обхвата, изменяющимся по закону, показанному на фиг,6.При нагружении с помощью пружины обеспечение этого закона возможно только при определенной величине перемещения нагружателя. В реальной передаче эуб нагружается усилием, определяемым силовыми параметрами самой передачи. Очевидно, что это усилие не зависйт ни от жесткости зуба, ни от длины усталостной трещины. И наоборот, деформация зуба определяется как действующим на него усилием, так и жесткостью зуба, Условно изменение параметров в реальной передаче показано пунктиром (фиг.5), что возможномоделировать в предлагаемой конструкции5, стенда.Формула изобретенияСтенд для испытания моделей зубьев надолговечность, содержащий основание, ус. тановленную на нем станину. опору для10 крепления испытуемой модели зуба, нагружатель, нагружающий элемент, предназначенный для взаимодействия с испытуемоймоделью зуба, и программный механизм,включающий регулируемый привод и ролик,15 отличающийся тем.что,сцельюрасширения функциональных воэможностей и повышения достоверности результатов испытаний, на станине выполненыпараллельные направляющие, опора для20 крепления испытуемой модели зуба выполнена в виде поворотного в параллельной иперпендикулярной направляющим плоскостях стола, установленного с возможностьюперемещения в одной из направляющих,25 нагружатель выполнен в виде установленной с воэможностью перемещения в другойнаправляющей каретки, смежных грузов исоединяющей последние гибкой связи, нагружающий элемент выполнен в виде эа 30 крепленной на каретке сменной накладки, астенд снабжен связанным с регулируемымприводом профильным кулачком для взаимодействия с роликом,1747981 Составитель А, БаранРедактор И. Касарда Техред М.Моргентал Корректо жо м при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2497 Тираж ВНИИПИ Государственного ком 113035, МосПодписноета по изобретениям и открыт