Стенд для исследования динамических характеристик зубчатых передач

СОЮЗ СОВЕТСКИХРЕСПУБЛИК 19 Ю ГОСУДФфСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ бССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0 ИРЬГИЙ Ма 0 13 Ог ПИСАНИЕ ИЭО ЕН АВТОРСНО носиовубчапере(21) 3376378/25-28ности каждого из которых перпендику (22) 07.01.82 , , лярва к оси одного из шпинделей, (46) 23.06.83. Бюл. Ф 23 . о т л и ч:а ю щ и й с я тем, что, . (72) к. с. серов:и В. В, копцлеико .с цалью рающрения технологических (71) Московский ордена Трудовоговозможностей при исследовании также Красного Знамени станкоинструмеи- . передач с гибкой связью, каждый тельный институт преобразователь выполнен в виде (53) 620.178.162(088,8) . датчика. Холла, магнитная система ко- (56) 1. Авторское свидетельство СССР, торого связана с одним;из шпинделей .В 585402, кл. 0 01 В 11/24, 1976для .зубчатых передач и с корпус2. Прйборы и стенды для испыта-для передач с гибкой связью, а ния машин и узлов. М., МДНТП, 1965, тель полупроводниковых кристалл с. 9-13 (прототип). . соответственно с корпусом для зтых передач и со шпинделем для (54)(57) 1. СТЕНД ДЗИ ИССЛЕДОВАНИЯ дач с гибкой связью, ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗУБЧАТЫХ2. Стенд по п. 1, о т л и ч а- . ПЕРЕДАЧ, содержащий корпус, разме- ю щ и й с я , тем, что, с целью позы-щенные в нем с возможностью поворо" щения очности измерений при нсслета ведущий и ведоьнй шпиндели, пред- довании зубчатых передач, он снабжен назначенные для установки иснйтуемак подключенным к усилительно-регистрипередач, кинематически связанные рующей аппаратуре преобразователем со шпинделями привод и нагружатель, эубцовой частоты, а носитель полупро ,усилительно-регистрирующую аппарату- водниковых кр"сталлов установлен так- ру и подключенные к ней преобразо- же перпендикулярно к плоскости зацепй ватели перемещений, ось чувствиель- пения зубьев.Ф ФИзобретение относится к общемумашиностроению, а именнок испытательной технике, и может быть исполвэовано для исследования динамикизубчатых передач и передач с гибкимисвязями.Известен стенд для исследованияобъектов в динамике, содержащий источник стробоскопических импульсов,предназначенный для освещения исследуемых объектов, например шпинделей 10с испытуемыми зубчатыми передачамиили передачами с гибкой связью, ипреобразователь перемещений например оптическое .устройство, предназначенное для иэмеренкя биения шпин.да освещают в процессе исследованиястробоскопическими импульсами с час 4тотой в два раза большей частотывращения. шпинделя, наблюдают шпиндель неподвижным и .определяют величи.ну двойного прогиба и двойного. биения шпинделя,оптическим устройством 1),Недостаток данного устройства заключается в невысокой точности измерения деФормаций шпинделей,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому положительному эффекту является стенд для исследования динамических характеристик. зубчатых передач,содержащий корпус, размещенные внем с возможностью поворота ведущийи ведомый. шпиндели, предназначенныедля установки испытуемых передач,кинематкчески связанные со шпинделями привод к нагружатель, усилительно-регистрирующую аппаратуру и подключенные к ней преобразователи перемещений, ось чувствительности каждого иэ которых перпендикулярна 40оси одного иэ шпинделей. Преобразователи перемещений выполнены механическими и имеют измерительныенаконечники ( 2),Недостаток известного стенда заключается в невысокой точности изме-рений при исследовании зубчатых пЕ"редач и невозможности исследованиядинамических характеристик передачс гибкой связью.501Целью изобретения является расширение технологических возможностей исследования передач с гибкой связью и повышение точности измере-ний при исследовании зубчатых передачУказанная цель достигается .тем, что в стенде для исследования дина" ьыческих характеристик зубчатых пе-. редач, содержащем корпус, размещен ные в нем с воэможностью поворота ведущий к ведомый шпиндели, предназ-, наченные для установки испытуемых передач, ккнематнчески связанные со шпинделями привод и нагружатель, .б 5 усилительно-регистрирующую аппаратуру и подключенные к ней преобразователи перемещений, ось чувствительности каждого из которых перпендикулярна оси одного иэ шпинделей, каждый преобразователь выполнен в виде,датчика Холла, магнитная система которого связана с одним иэ шпинделейдля зубчатых передач и с корпусомдля передач с гибкой связью, а носитель" полупроводниковых кристалловсоответственно с корпусом для зубчатых передач. и со шпинделем для передач с гибкой связью.Кроме того, стенд снабжек" подклю-.ченным к усилительно-регистрирующейаппаратуре преобразователем зубцо"вой частоты, а носи 1 гель полупроводниновых кристаллов установлен также и,перпендикулярно к плоскости зацепения зубьев.На Фкг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на Фкг. 2 -схема установки носителей с полупроводниковыми кристаллами преобразователя перемещений в плоскости, перпен-дикулярной к,осям вращения шпинделей;на фиг. 3 - прербразователь для измерения поперечных перемещений шпинделя под действием переменных по величине и направлению сил трения, возникающих в зоне зацепления зубьевколес; на Фиг, 4 - преобразовательдля измерений деформаций еапинделяпод действием усилия натяжения гибкой связи исследуемой передачи.Стенд содержит корпус 1, привод 2ведущий 3 и ведомый 4 шпиндели дляустановки испытуемых колес 5 к б,нагружающее устройство. 7 с торсионным измерителем 8 тормозного момента,преобразователь 9 зубцовой частоты,преобразователи 10 и 11 перемещений(на Фиг. 1 носители полупроводниковых кристаллбв преобразователей 10и 11 показаны повернутыми в плоскости чертежа), токосъемное устройство12 и усилительно-регистрирующую ап:паратуру (не показана),Каждый преобразователь перемеще" ний (Фкг, 2) выполнен в виде датчика Холла, содержащего носитель 13 с полупроводниковыми кристаллами 14, и 15 и магнитную систему 16.Носитель 13 полупроводниковых кристаллов 14 и 15 выполнен в виде диска 17 со,ступицей 18 с, двумя. диаметрально расположенными по его периферии параллельно .оси вращения Г-образной формы кронштейнами 19 и 20.Носитель 13, например, в случае исследования зубчатых передач, установлен на корпусе стенда соосно с соответствующим шпинделем 3(4) с возможностью. поворота вокруг его оси прк настройке на угол, обеспечивающий перпендикулярность диаметраль1024787 3 4ного сечения расположения полупровод- личине и направлению сил трения,никовых кристаллов 14 и 15 плоскости возникающих в зоне зацепления зубьевзацепления колес 5 и 6 передачи. Но- колес 5 и 6 испытуемой передачи, носитель 13 оснащен фиксирующим устрой- ситель 13 полупроводниковых кристалством 21 и нониусом 22, закрепленным . лов 14,и 15 каждого преобразователяна наружной цилиндрической поверхнос перемещений устанавливают путем повоти ступицы 18. На наружной цилиндри- рота вокруг оси вращения шпинделя 3ческой поверхности корпуса 1 стенда, или 4 до положения, при котором дисоосной со шпинделем, установлена аметр, проходящий через оси симметкруговая шкала,23. Полупроводниковые рии двух полупроводниковых кристаЛкристаллы 14 и 15 нанесены наповефм-.10 лов 14 и 15, перпендикулярен плос-ности кронштейнов 19 и 20 носителя 13, кости зацепления,.соответствукщейперпендикулярные к оси вращения шпин- заданному направлению вращения колесделя, симметрично этой оси,5 и 6 передачи. Отс"ет угла поворотаМагнитная система 16 каждого прв-. носителя 13 полупреводниковах крис"обраэователя перемещений выполнена . 15 таллов 14 и 15 может. быть осуществ виде двух концентрично расположен- . влек по шкале 23 с нониусом 22, заных кольцевых постоянных. магнитов 24, крепленными соответственно на корпусеи 25 с противоположной полярностью 1 стенда и на ступице 18 носителя 13на одноименных торцовых плоскостях, полупроводниковых кристаллов 14 и 15.установленных, например в случае ис. С целью повышения точности измеренийследования зубчатых передач, на соот., воложений шпииделей в корпусе 1 вветствующемшпинделе 3 или 4 с нроме районе. опоры 36 каждого шпинделя 3жуточиым иэ немагиитного материала , и 4 н,.в зоне установки носителя 13кольцом 26 и разделенных между собой, :полупроводниковых кристаллов 14 и 15таким же из нвмагнитного:матврнепа,2.соответстаующих преобразователей 10кольцом 27. Внутренний магнит 25 :. и 11 перемещений выполнена кольцеваядлининее наружного 24. К торцам коль." . проточка 37 иа ширину ступицы 18 ноцевых магнитов 24 и 25 прикрепленыеителя 13, которая уменьшает влияниешайбы 28-31 из магнитного материала. , деформации отор 36 каждого шпинделяНаружные диаметры внутренних шайб 3 и 4 иа точность измерений его по 28 и 29 меньше наружных. диаметровложения.наружных шайб 30 и 31, Соосио со , . . .Стенд работает следующим образом.шпинделем к шайбам 28-31 соответст-Ма шпинделях 3 и 4 устанавливаютвенно прикрепленц конусообразные . .колеоа 5 к 6 испытуемой передачи.кольца 32-35 иэ магнитного материала ",: С минималъным зазором по отношениютреугольного:сечения, симиетричныеИ к периферии зубчатого венца ведущегоотносительно среднЕй .плоскости коль- . колеса 5 устанавливают преобразовацевых магнитов 24 и 25, перпендику-, тель 9 зубчатой частоты. С рулетомлярной оси вращения шпинделя 3 или 4. , параметров и направления вращенияК наружным шайбам 30 и 31 конусооб- зубчатых колес 5 и 6 испытуемой перераэные кольца 34 и, 35 прикреежны 40 дачи относительно шпинделей 3 и 4большими основаниями . К" внутреннимвыставляют носители 13 полупроводни. шайбам 28 и 29 конусообразные коль- ковых кристаллов.14 и 15 преобраэоваца 32 и .33 прикреплены малыми осно- теяей 10 и 11 перемещений, .Включают, ваниями, Конусообразные: кольца 32-3. привод 2 стенда и усилительно-регист-,.выполняют функции.конических кольце-,45 рирующую аппаратуру. Стенд выводят. выхнаконечников магнитной систеьынатребуемый режим работы, сообщая16 йреобразователей 10 и 11. При .При этом исследуемой передаче необтаком конструктивном исполнении они ходимую нагрузку и скорость вращенияпреобразуют в осевой плоскости по. - . Во время работы передачи в зонах:добив двух букв Х, в. центрах кото- .зацепления зубьев в,процессе,из перых симметрично коническим кольце ресолряжения возникают переменныедым наконечникам 32-35 магнитной по величине и направлению силы тресистемы 16 расположены полупройод- ння. действие этих сил направленониковые кристаллы 14 и. 15. Принятое перпендикулярно плоскости зацепленияисполнение магнитной системы поэво- и является причиной деФормации шпинф ,ляет получить максимальную чувстаи делей 3 и 4 в направлении, перпенди"тельность преобразователей 10 и 11 кулярнам осям вращения. В результатеперемещений. С целью дополнительно" периодических поперечных колебанийго повышения чувствительности всей : шпинделей 3 и 4 изменяется периодиизмерительной системы полупроводии- : чески. положение нольцевых коническихковые кристаллы 14 и 15 преобраэо наконечников (конусообразные кольцавателей 10 и 11 включены в плечи.иэ32-35) магнитных систем 16 относимерительнйх мостов, (не показаны). , тельно носителей 13 с полупроводниДля получения возможности прове- ковыми кристаллами 14 и 15 преобрадения измерений деформацийшпиндв- , . зователей 10 и 11 и, следовательнолей под действием переменных по вв-. 65 периодически изменяется уровень элект1024787 3рических сигналов, сннмаеыих с этих .ее экстремумов. Носители 13 пелупро- преобразователей. Сигналы с преобра-, водниковых кристаллов 14 и 15, будуэователей 10 и. 11 поступают на элеат чи жестко связанными со шпинделями роно-усилительную и регистрирующую-",. 3 и 4, непрерывно копируют положение аппаратуру. последних относительно корпуса 1Для получения возможности прове-5 стенда в соответствии с имеющими месдения исследований по изучению дефор то поперечными деформациями и перемемаций шпинделей 3 и 4 под действием щениями шпинделей 3 н 4. В результаусилий натяжения гибких связей в пе- те эого непрерывно изменяется поло редачах с гибкими связями также ис- , ,жение полупроводниковых кристалловпользуются описанные преобразовате 14 и 1 .относвтельно кольцевых кон-,.ли 10 и 11 перемещений; но с измене- ческих наконечников,32-3 неподвижнием относитепьиого двйжения носите" ных магнитных систем 16 преобраэоваля 13 и магнитной системы 16. В,этом . телей 10 и 11 и, следовательно, не- случае носители 13 полупроводнико- , прерывно изменяется;уровень сигналов, вых кристаллов 14 и 15 ирепятся жест Я снимаемых с преобразователей 10 и 11 ко на шпинделях 3 и 4 стенда, а маг-. перемещений. Сигналы с преобраэованитные системы 16 на корпусе 1 стен- телей 10 и 11 через токосъемные уст" да с выполнением всех изложенных . ройства 12 поступают на электронно-: требований относительно расположения усилительную и регистрирующую апваполупроводниковых кристаллов 14 й 15 2 О ратуру.по отношению к кольцевым коническимнаконечникам 32-35 магнитных систем Такая конструкция стеда поэволя и самих магнитных систем 16 Отно- ет повысить его надежность и одиовре сительно шпинделей 3 и 4. мано точность и стабильность изме-В этом случае при работе стенда 25 рений периодических поперечных пере- , под действием усилия натяжения гиб- . вещаний под действием переменных по кой связи испытуемой передачи проис- величине и направлению сил трения,ходит деформация шпинделей 3 и 4. возникающих в зонах зацепления зубьев С изменением натяжения гибкой связи колес истытуеьнх передач, а также изменяется величина угла обхвата ве" обеспечивает снятие аналогичных дидущих н ведовмх звеньев передачи, иэ- ЗО намических характеристик.для передач меняется направление и величина ре- е; гибкими .связями и, тем садним, расэультирующих реакций в опорах шпин- ширить его технологические воэможносделей 3 и 4 и, следовательно, изме- . ти при исследовании также передач няется их деформация и положение с гибкой связью.1024787 Составитель Ю. КрасненРедактор Р; Цицика Техред А.Ач.,орректор О. Тиг одписно4 П "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4; лиал аказ 4383/39 . Ти ВНИИПИ Государс по деламиэоб 113035, Москва, Ж ж 873енного комитета Стений и открытийРаушская наб.,