RU2406988C1

RU2406988C1 - Roller model of gear

Info

Publication number: RU2406988C1
Application number: RU2009128856/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Мендрух (RU); Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева (RU); Наталья Сергеевна Терзиева; Денис Николаевич Мендрух (RU); Денис Николаевич Мендрух
Original assignee: Николай Викторович Мендрух; Наталья Сергеевна Терзиева; Денис Николаевич Мендрух
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2010-12-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: roller model of gear, mainly of low speed, consists of couple of rollers conjugated under load and installed on shafts equipped with drives. One roller has a cylinder profile and is mounted on the shaft positioned in a movable carriage operating under a conjugated force, while another roller has an ellipsoid shape; also the roller with the ellipsoid shape models operation of a working profile of working surface of a real gear twice per one complete revolution.

EFFECT: upgraded reliability of roller model and reduced time of analysis.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при исследованиях работы зубчатых передач, преимущественно низкоскоростных.The invention relates to mechanical engineering, namely to testing equipment, and can be used in studies of the operation of gears, mainly low-speed ones.

Известна роликовая модель зубчатой передачи, представляющая собой пару сопряженных под нагрузкой цилиндрических роликов, снабженных приводом. При этом поверхность одного ролика моделирует рабочую поверхность одного реального зуба, а поверхность другого ролика моделирует поверхность другого реального зуба, сопряженного с первым (см., например, Рещиков В.Ф. "Трение и износ тяжело нагруженных передач". М.: "Машиностроение", 1975, 323 с., ил., стр.31).Known roller model of the gear transmission, which is a pair of mating under load cylindrical rollers equipped with a drive. At the same time, the surface of one roller models the working surface of one real tooth, and the surface of another roller models the surface of another real tooth mating with the first (see, for example, V.F. Reshchikov "Friction and wear of heavily loaded gears." M .: "Mechanical Engineering ", 1975, 323 p., Ill., P.31).

Недостаток данной конструкции состоит в том, что моделируемые реальные рабочие поверхности зубьев имеют вдоль своих поверхностей различные скорости взаимного скольжения (см., например, Крачельский И.В., Добычин М.Н., Кенбалов B.C. "Основы расчетов на трение и износ". М.: "Машиностроение", 1977, стр.387). Причем скорость взаимного скольжения изменяется вдоль рабочих поверхностей реальных зубьев: от низа (на полюсе зацепления, где скорости скольжения равны нулю) и увеличиваются в обе стороны от полюса зацепления.The disadvantage of this design is that the simulated real working surfaces of the teeth have different mutual sliding speeds along their surfaces (see, for example, Krachelsky IV, Dobychin MN, Kenbalov BC "Basics of friction and wear calculations". M .: "Engineering", 1977, p. 387). Moreover, the mutual sliding speed varies along the working surfaces of real teeth: from the bottom (at the gearing pole, where the sliding speeds are zero) and increase in both directions from the gearing pole.

В качестве прототипа взята конструкция роликовой модели зубчатой передачи, представляющая собой пару сопряженных под нагрузкой цилиндрических роликов, снабженных приводом. При этом поверхность одного ролика моделирует рабочую поверхность одного реального зуба, а поверхность другого ролика моделирует поверхность другого реального зуба, сопряженного с первым (см. "Машины и стенды для испытаний деталей". / Под ред. Д.Н.Решетова. - М.: Машиностроение, 1979, 343 с., ил., стр.44).As a prototype, the design of the roller model of the gear transmission is taken, which is a pair of cylindrical mates under load, equipped with a drive. At the same time, the surface of one roller models the working surface of one real tooth, and the surface of another roller models the surface of another real tooth, paired with the first (see "Machines and stands for testing parts." / Ed. By D.N. Reshetov. - M. : Engineering, 1979, 343 pp., Ill., P. 44).

Недостаток данной конструкции состоит в том, что профиль моделирующих роликов - цилиндрический, при этом скольжение по всей их поверхности одинаково, что искажает моделирование реальных рабочих поверхностей зубьев, снижает достоверность испытаний. И для получения реальной картины взаимодействия реальных зубьев необходимо использовать несколько пар роликов в различных режимах трения, что увеличивает время испытаний и уменьшает производительность испытаний.The disadvantage of this design is that the profile of the modeling rollers is cylindrical, while sliding along their entire surface is the same, which distorts the modeling of real working surfaces of the teeth, reduces the reliability of the tests. And to get a real picture of the interaction of real teeth, it is necessary to use several pairs of rollers in different friction modes, which increases the test time and reduces the test performance.

Изобретением решается задача повышения достоверности роликовой модели и снижения времени исследований.The invention solves the problem of increasing the reliability of the roller model and reducing research time.

Для этого в конструкции роликовой модели зубчатой передачи, преимущественно низкоскоростной, содержащей пару сопряженных под нагрузкой роликов, установленных на валах, снабженных приводами, согласно изобретению один ролик выполнен с цилиндрическим профилем и установлен на валу, расположенном в подвижной каретке, к которой приложена сопрягающая нагрузка, а другой - с эллипсообразным профилем, причем ролик с эллипсообразным профилем выполнен с возможностью моделирования за один полный оборот дважды работы рабочего профиля рабочей поверхности реального колеса.To this end, in the design of the roller model of the gear transmission, mainly low speed, containing a pair of conjugated under load rollers mounted on shafts equipped with drives, according to the invention, one roller is made with a cylindrical profile and mounted on a shaft located in a movable carriage to which an mating load is applied, and the other with an elliptical profile, and the roller with an elliptical profile is made with the possibility of modeling for one full revolution of twice the work profile of the working profile rkhnosti real wheels.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: цилиндрический ролик 1 и эллипсообразный ролик 2, ролик 1 установлен на валу 3, расположенном в подвижной каретке 4, перемещающейся в направляющих корпуса 5 машины трения. К каретке 4 приложена нагрузка Р, прижимающая ролики 1 и 2 друг к другу.The invention is illustrated in the drawing, which shows: a cylindrical roller 1 and an elliptical roller 2, the roller 1 is mounted on a shaft 3 located in a movable carriage 4, moving in the guides of the housing 5 of the friction machine. A load P is applied to the carriage 4, pressing the rollers 1 and 2 against each other.

Работает данная модель следующим образом.This model works as follows.

Ролики 1 и 2 вводятся в сопряжение друг с другом под действием силы Р и приводятся во взаимное вращение от привода (не показано) со скоростями вращения соответственно №1 и №2. Эллипсообразный профиль ролика 2 моделирует изменение взаимного скольжения реальных зубьев в зацеплении за счет эксцентриситета е эллипсообразного ролика 2. Эксцентриситет е имеет место с двух сторон ролика 2. Точки А и С ролика 2 соответствуют полюсу зацепления реального зуба, у которого скорость скольжения равна нулю, а точки В и D - точки профиля рабочей поверхности реального зуба, в которых скольжение максимально.The rollers 1 and 2 are brought into conjunction with each other under the action of the force P and are brought into mutual rotation from the drive (not shown) with rotation speeds of No. 1 and No. 2, respectively. The ellipsoidal profile of the roller 2 models the change in the mutual sliding of the real teeth in engagement due to the eccentricity e of the ellipsoid roller 2. The eccentricity e takes place on both sides of the roller 2. Points A and C of the roller 2 correspond to the gearing pole of the real tooth, whose sliding speed is zero, and points B and D are points of the profile of the working surface of a real tooth, at which glide is maximum.

То есть профиль ролика 2 моделирует за один полный оборот дважды работу рабочего профиля рабочей поверхности реального зуба. В точках В и С контактирования роликов 1 и 2 ролик 1 занимает положение I, а в точках контактирования В и D - положение II, перемещаясь на величину эксцентриситета е. Твердость ролика 1 берется выше, чем ролика 2. Величина эксцентриситета е рассчитывается индивидуально для каждого случая моделирования реальных рабочих передач. Моделирование зубчатых передач с нужными скоростями вращения позволяет нивелировать возникающее биение ролика 1 при его вращении и перемещения вследствие наличия эксцентриситета е ролика 2.That is, the profile of the roller 2 models in one full revolution twice the work of the working profile of the working surface of a real tooth. At points B and C of the contacting rollers 1 and 2, roller 1 is in position I, and at contact points B and D it is in position II, moving by the amount of eccentricity e. The hardness of roller 1 is taken higher than roller 2. The value of eccentricity e is calculated individually for each cases of modeling real gears. Simulation of gears with the desired rotation speeds allows you to level the resulting runout of the roller 1 during its rotation and movement due to the presence of eccentricity e of the roller 2.

По сравнению с прототипом данная роликовая модель позволяет повысить достоверность испытаний, снизить потребное количество пар испытуемых роликов и время испытаний.Compared with the prototype, this roller model allows to increase the reliability of the tests, reduce the required number of pairs of test rollers and the test time.

Claims

A roller model of a gear drive, mainly low speed, containing a pair of load-coupled rollers mounted on shafts equipped with drives, characterized in that one roller has a cylindrical profile and is mounted on a shaft located in a movable carriage to which an interfacing load is applied, and another roller has an elliptical profile, and the roller with an elliptical profile is configured to simulate twice the work profile of the working surface of a real count in one full revolution esa.