PL222700B1 - Układ do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych - Google Patents

Abstract

Układ do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych metodą "3 wałeczki-stożek" zawiera trzy wałeczki testowe (1) zamocowane nieruchomo w uchwytach, w odległości jeden od drugiego co 120° oraz zamocowaną obrotowo stożkową przeciwpróbkę (3) z materiału badanego koła zębatego, z których uchwyty wałeczków są zamocowane przesuwnie w stosunku do powierzchni bocznej stożkowej przeciwpróbki (3). Każdy z wałeczków testowych (1) stanowi stalowy walec z wybraniem o długości równej szerokości wieńca koła zębatego, wykonanym wzdłuż odcinka jego tworzącej. W wybraniu każdego wałeczka testowego (1) jest umieszczona połowa badanego zęba (2) koła zębatego tak, że powierzchnia robocza zęba (2) znajduje się na zewnątrz wałeczka testowego (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych metodą „3 wałeczki-stożek”.

Przekładnie zębate stanowią jedną z najszerszych grup elementów maszyn pracujących w warunkach styku skoncentrowanego. W trakcie ich pracy następuje okresowy kontakt powierzchni roboczych zębów kół zębatych na odcinku przypora każdego zęba. W założeniach projektowokonstrukcyjnych przyjmuje się, że elementy części maszyn pracujące w tego rod zaju styku powinny współpracować ze sobą w warunkach tarcia tocznego. Jednak podczas wzajemnego zazębiania elementów przekładni występuje szczególny przypadek współpracy - tarcie toczne z poślizgami. Prędkość poślizgu ulega ciągłej zmianie. W kole napędzającym poślizg rozpoczyna się od prędkości zerowej na okręgu koła tocznego, a kończy przy prędkości maksymalnej u wierzchołka zęba i u podstawy. W kole napędzanym natomiast poślizg rozpoczyna się od prędkości maksymalnej u wierzchołka i u podstawy, a kończy w punkcie na okręgu koła tocznego. Taki charakter wzajemnego przesuwania się powierzchni roboczych powoduje ich zużywanie. Najczęściej występującymi formami zużycia są: zużycie normalne, zużycie ścierne, pitting, zacieranie oraz złamanie zęba.

Jedną z metod przeznaczonych do oceny odporności na zużycie materiałów konstrukcyjnych w zależności m.in. od obciążenia i prędkości poślizgu jest metoda „3 wałeczki-stożek”. W metodzie tej skojarzenie testowe składa się z trzech nieruchomych wałeczków, wykonanych z badanego materiału, rozmieszczonych co 120° w uchwycie i dociskanych z określoną siłą do obracającej się z zadaną prędkością obrotową stożkowej przeciwpróbki. Taki węzeł tarcia może pracować w warunkach tarcia technicznie suchego, może być smarowany smarem plastycznym lub metodą zanurzeniową w cieczy.

Zastosowania metody „3 wałeczki-stożek” do badania odporności na zużycie zębów kół zębatych wiązałoby się z użyciem jako próbek materiału zębów walcowych wałeczków testowych z materiału zębów, których kształt nie odpowiada kształtom rzeczywistych powierzchni roboczych zębów.

Układ do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych metodą „3 wałeczki-stożek”, zawierający trzy wałeczki testowe zamocowane nieruchomo w uchwytach, w odległości jeden od drugiego równej 120° oraz zamocowaną obrotowo stożkową przeciwpróbkę z materiału badanego koła zębatego, z których uchwyty wałeczków są zamocowane przesuwnie w stosunku do powierzchni bocznej stożkowej przeciwpróbki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy z wałeczków testowych stanowi stalowy walec z wybraniem o długości równej szerokości wieńca koła zębatego, wykonanym wzdłuż odcinka tworzącej walca. Wybranie w wałeczku ma kształt bryły, której przekrój poprzeczny stanowi część koła będącego przekrojem poprzecznym wałeczka, ograniczoną połową cięciwy tego koła oddalonej o 2 mm od równoległej do niej średnicy koła, częścią średnicy tego koła prostopadłej do tej cięciwy oraz odcinkiem okręgu zamykającym po najkrótszej drodze obwód tego koła. W wybraniu każdego wałeczka testowego jest umieszczona połowa badanego zęba koła zębatego tak, że powierzchnia robocza zęba znajduje się na zewnątrz wałeczka testowego.

Zaletą układu według wynalazku jest możliwość uzyskiwania wyników z badań przeprowadzanych na rzeczywistych powierzchniach roboczych zębów. Układ ten znajduje zastosowanie do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych o różnych modułach uzębienia.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wałeczek testowy układu do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych, w przekroju poprzecznym, zaś fig. 2 - układ do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych.

Układ do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych zawiera trzy wałeczki testowe 1 zamocowane nieruchomo w uchwytach, w odległości jeden od drugiego równej 120° oraz zamocowaną obrotowo stożkową przeciwpróbkę 3 wykonaną z materiału badanego koła zębatego. Uchwyty z wałeczkami 1 są zamocowane przesuwnie w stosunku do powierzchni bocznej stożkowej przeciwpróbki 3. Każdy z wałeczków testowych 1 stanowi stalowy walec z wybraniem AOB o długości b równej szerokości wieńca koła zębatego, wykonanym wzdłuż odcinka tworzącej walca. Wybranie AOB w walcu ma kształt bryły, której przekrój poprzeczny stanowi część koła będącego przekrojem poprzecznym walca, ograniczoną połową cięciwy tego koła oddalonej o 2 mm od równoległej do niej średnicy koła, częścią średnicy tego koła prostopadłej do tej cięciwy oraz odcinkiem okręgu zamykającym po najkrótszej drodze obwód tego koła. W wybraniu AOB każdego z wałeczków 1 jest umies zczona połowa badanego zęba 2 koła zębatego tak, że powierzchnia robocza PR zęba 2 znajduje się na zewnątrz wałeczka testowego 1.

PL 222 700 B1

Wałeczki testowe 1, z których każdy zawiera połowę zęba 2 koła zębatego dociska się z określoną siłą do powierzchni bocznej stożkowej przeciwpróbki 3 obracającej się z zadaną prędkości obr otową i bada zużycie materiału zęba 2.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do oceny odporności na zużycie materiału zębów kół zębatych metodą „3 wałeczki-stożek”, zawierający trzy wałeczki testowe zamocowane nieruchomo w uchwytach, w odległości jeden od drugiego równej 120° oraz zamocowaną obrotowo stożkową przeciwpróbkę z materiału badanego koła zębatego, z których uchwyty wałeczków są zamocowane przesuwnie w stosunku do powierzchni bocznej stożkowej przeciwpróbki, znamienny tym, że każdy z wałeczków testowych (1) stanowi stalowy walec z wybraniem o długości równej szerokości wieńca koła zębatego, wykonanym wzdłuż odcinka jego tworzącej, przy czym wybranie w wałeczku (1) ma kształt bryły, której przekrój poprzeczny stanowi część koła będącego przekrojem poprzecznym wałeczka (1), ograniczoną połową cięciwy tego koła oddalonej o 2 mm od równoległej do niej średnicy koła, częścią średnicy tego koła prostopadłej do tej cięciwy oraz odcinkiem okręgu zamykającym po najkrótszej drodze obwód tego koła, i w wybraniu każdego wałeczka testowego (1) jest umieszczona połowa badanego zęba (2) koła zębatego tak, że powierzchnia robocza zęba (2) znajduje się na zewnątrz wałeczka testowego (1).

   PL 222 700 B1

   Rysunki

   Departament Wydawnictw UPRP

   Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)