SU1010486A1 - Стенд дл испытаний зубьев зубчатых колес при динамических нагрузках - Google Patents

Abstract

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЗУБЬЕВЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ , содержатий корпус, привод, св занный с ним кривошипно-ползунный. механизм с упругим шатуном, закрепленный в корпусе кронштейн, установленный в псЗследнем с возможностью по ворота торсионный вал, один конец которого предназначен дл  установки испытуемого колеса, прикрепленный к другому концу торсионного вала рычаг , взаимодействующей с ползуном и нагружающий элемент, предназначенный дл  взаимодействи  с зУбом испытуемого колесаГ отличающийс   тем, что, с целью расширени  диапазона создаваемых нагрузок, нагружающий элемент выполнен с цилиндрическим хвостовиком, размещенным в кронщтейне с возмо ностью перемещени  вдоль оси, стенд снабжен дополнительным приводом, ударником, взаимодействук цим с хвостовиком, кулачковым ме- § ханизмом, кулачок которого св зан с (Л дополнительным приводом, а трлкательс ударником, и установленным на корс пусе регулируемым упором, взаимодействующим с Еилчагом.

Description

41

00 05 Изобретение относитс  к Машиностроению , .а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытани х зубьев зубчатых колес силовых передач на сопротивление усталости при изгибе путем создани  комбинированных динамических нагрузок как циклических, так и ударных. Известен стенд дл  испытаний зуб7 чатых колес на сопротивление усталости зубьев при изгибе под деиствием пульсационной (циклической плавной отнулевой) нагрузки, содержащий корпус, привод, св занный с ним кривошипно-ползунный механизм с упругим шатуном, размещенный в корпусе с возможностью поворота вала, один конец которого предназначен дл  установки .испытуемого колеса, закреп ленный на его другом конце криволинейный рычаг, взаимодействующий с ползуном, и нагружающий элемент l Недостаток известного стенда заключаетс  в ограниченности диапазона создаваемых нагрузок из-за невозможности создать асимметричную цик |лическую и ударные нагрузки. Наиболее близким к изобретению  вл  етс  стенд дл  испытаний зубьев зубчат колес при динамических нагрузках, содержащий корпус, привод, св занный с ним кривошипно-ползунный механизм с упругим тиатуном, закрепленный в корпусе кронщтей.н, установленный в последнем с возможностью поворотаторсионный вал, один конец которого предназначен дл  установки испытуемо го колес, прикрепленный к другому концу торсионного вала рычаг , взаи модействующий с ползуном, и нагружаю щий элемент, предназначенный дл  вз имодействи  с зубом испытуемого коле са. Нагружающий элемент выполнен в виде пластины с острой кромкой 2 . Недостаток стенда заключаетс  в ограниченном диапазоне создаваемых нагрузок из-за невозможности создан дополнительно к.циклическим ударных нагрузок. Цель изобретени  - расгтшрение диа пазона создаваеглмх нагрузок. Указанна  цель достигаетс  тем, что в стенде дл  испытани  зубьев зубчатых колес при динамических нагрузках , содержащем корпус, привод, св занный с ним кривошипно-ползунный механизм с упругим шатуном, закрепленный в корпусе кронштейн, установленный в последнем с возможностью поворота торсионный вал, один конец которого предназначен дл  установки испытуемого колеса, прикрепленный к другому концу торсионного вала рычаг взаимодействующий с ползуном, и нагружающий элемент, предназначенный дл  взаимодействи  с зубом испытуемо го колеса, нагружающий элемент выпол ней с цилиндрическим хвостовиком, размещенным в кронштейне с возможностью перемещени  вдоль оси, стенд снабжен дополнительным приводом,ударником , взаимодействующим с хвостовиком , кулачковым механизмом, кулачок которого св зан с дополнительным приводом, а толкатель -. с ударником, и установленшдм на корпусе регулируемым упором, взаимодействующим с рычагом . На фиг.1 изображен стенд, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1. Стенд содержит корпус, который состоит из основани  1, отдельно от него закрепленной на фундаменте массивной металлической опоры 2 и установленной на основании 1 верхней опоры 3. Испытуемое зубчатое колесо 4 закрепл етс  на конце торсионного вала 5,. установленного с возможностью поворота в кронштейне 6, который закреплен на опоре 2. На другом конце торсионного вала 5 закреплен рычаг 7. Взаимодействующий с испытуемым колесом нагружающий элемент 8 выполнен в виде упора с клиновым наконечником , кругового бурта и цилиндрического хвостовика, размещенного в направл ющей 9 кронштейна 6. В направл ющей 9 расположен наконечник ударника 10, к которому с помощью резьбы прикреплена т га 11 с регулируемым резьбовым упором 12,и пружиной 113, посредством которых ударник 10 опираетс  на втулку 14, верхнюю опору 3. Оснащенный круговым буртом другой конец т ги 11 расположен с возможностью осевого перемещени  в отверстии роликового толкател  15 кулачкового механизма, включающего, кроме того, кулачок 16. Толкатель 15 установлен с возможностью перемещени ; в отверстии неподвижной втулки 14 и на неподвижном ишицевом валике 17, закрепленных на верхней опоре 3 и служащих ему направл ющими. На толк-ателе 15 закреплена ось 18 со свободно вращающимс  роликом 19, имеющим сферическую форму обода1 Ролик 19 контактирует с профильной поверхностью кулачка 16, закрепленного на расположенном в подсиипниках верхней опоры 3 валу 20. На рычаге 7 закреплен передвижной кронштейн 21, шарнирно соединенный с ползуном, например втулкой.22, кривошипно-ползунного механизма, включающего , кроме того, шатуны 23 и кривошипный вал 24. Между торцом втулки 22 и закрепленным на шатуне 23 подвижным упором 25 установлена пружина 26. Шатун 23 закреплен на обойме 27, расположенной в подшипниках на эксцентриковом участке кривошипного вала 24. Последний расположен в подшипниках верхней опоры 3 и имеет привод , состо щий из электродвигател  28, закрепленного на валу последнего ведущего шкива 29, ремней 30 и ведомого шкива 31, установленного на кривошипном вале 24. Конец рычага 7 взаимодействует с регулируемым упоро 32, установленным на Основании 1 . Дополнительный привод включает в себ  электродвигатель 33 и св зываю тую его с кулачком 16 ременную передачу , состо щую из ведущего мкива

34,установленного на выходном валу электродвигател  33, ведомого шкива

35,установленного на валу 20 и выполн ющего роль инерционного маховика , и ремней 36.

Стенд работает следующим образом.

Перед испытани ми зуб, смежный с первым испытуемым на зубчатом колесе 4 и преп тствующий его контакту с нагружающим элементом 8, срезают и устанавливают зубчатое колесо 4 на торсионном валу 5. Включают электродвигатель 33, вращение от которого через ременную передачу состо щую из шкивов 34 и 35 и ремней 36, а также с помощью вала 20 передаетс  профильному кулачку 16, и электродвигатель 28, который через ременную передачу, состо щую из шкивов 29 и 31 и ремней 30, передает вращение кривошипному валу 24. .В результате вращени  последнего происходит циклическое деформирование пружины 26, усилие сжати  которой, передаваемое через втулку 22 и передвижной кронштейн 21 рычагу 7, создает пульсационный мо- . мент на торсионном валу 5, действующий на испытуемое зубчатое колесо 4. Пульсационна  нагрузка на испытуемом зубе создаетс  при его взаимодейстВИИ и с нагружающим элементом 8, опирающимс  через Фланец направл ющей 9 на кронштейн 6 и преп тствующим повороту зубчатого колеса 4,

В результате вращени  кулачка 16 и взаимодействи  с последним ролика 19 совершаетс  возвратно-поступательное перемещение роликового толкател  15 в направл ющих в виде втулки 14 и ттшицевого валика 17, а св занного с ним с пo юraью т ги 11 ударника 10 - в направл ющей 9. При этом контакт ролика 19 с кулачком 16 обеспечиваетс  силой сжати  пружины 13.

I

Холостой ход.совершаетс  при обкатывании роликом 19 восход щей части профил  кулачка 16, а рабочий под действием силы сжати  пружины 13 при обкатывании-нисход щей части профил . Вл1сота выступов кулака и, соответственно, ход роликового толкател  15, превышает величину хода ударника 10 на величину отрезка а (фиг.1).

Поэтому после остановки ударника 10 при ударе по нагружающему элементу 8, опирающемус  на испытуемый зуб контакт между буртом наверхнем конце т ги 11 и роликовым толкателем 15 прерываетс  на врем , завис щее от скорости вращени  кулачка 16 и ограниченное , с целью предотвращени  повторных ударов в результате послеударного отскока, размерами и профилем впадины кулачка 16. С целью предотвращени  поворота зубчатого колеса -4 и рычага 7, размыкани  контакта торцовых поверхностей нагружающего элемента 8 и направл ющей 9 на кронштейне 6 и последующего искажени  пульсационной и ударной нагрузок зазор между регулируемым упором 32 и рычагом 7 полностью исключаетс .

Точное задание скорости улара (и ударной нагрузки), завис щей от скорости вращени  кулачка 16-, и угла наклона между плоскостью его вращени  и касательной к профильной поверхности в точке контакта с роликом 19 в момент удара, .достигаетс  выбором точки контакта путем регулировани  рассто ни  между роликом 19 и ударнимом 10, с целью обеспечени  одновременного касани  ударника 10, нагружающего элемента 8 и торцевой поверхности; роликового толкател  15(бурта т ги 11), Это регулирование производитс .с помощью резьбы на т ге 11, служащей дл  креплени  последней к ударнику 10. Кроме того, точность задани  ударной нагрузки обеспечиваетс  уменьшением действующих на роликовый толкатель 15 крут щих моментов в плоскост х, перпендикул рных и параллельных направлению движени , которое позвол ет снизить силы трени  в его направл ющих в виде втулки 14 и шлицевого валика 17 з счет выполнени  ;роликового толкател  15 в форме незамкнутого пр моугольника , охватывающего профильную поверхность кулачка 16 в радиальной плоскости , и размещением в ней оси 18 ролика 19 и двух поперечных выступов, перемещающихс  по втулке 14 и валику 17, а также за счет обеспечени  совпадени  геометрических осей симметрии втулки 14, валика 17, толкател  15 с ос ми симметрии пружины 13, ударника 10 и с геометрическим центром сферической наружной поверхности ролика 19. Требуемые скорости и частоты ударов обеспечиваютс  подбором сменных кулачков 16 и диаметра сменных шкивов 34 и 35.

Регулирование пульсационной нагрузки обеспечиваетс  перемещением кронштейна 21 на рычаге 7, регулирование частоты - изменением скорости врш-дени  кривошипного вала 24, подбором диаметра сменных шкивов 29 и 31.

5101П486

Така  конструкци  стенда позвол - ударную нагрузки с любым законом их создавать регулируемые по величине редовани  и , тем самьам,обеспечить расшии частоте приложени  пульсационную и рение диапазона создаваемых нагрузок.

//

Фиг. 1

20

-17

Claims (1)

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЗУБЬЕВ- ^; ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС .ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ, содержаний корпус, привод, связанный с ним кривошипно-ползунный механизм с упругим шатуном, закрепленный в корпусе кронштейн, установ- ленный в последнем с возможностью поворота торсионный вал, один конец которого предназначен для установки испытуемого колеса, прикрепленный к другому концу торсионного вала рычаг, взаимодействующий с ползуном и нагружающий элемент, предназначенный для взаимодействия с зубом испытуемого колесаТ) отличаю иг ийс я тем, что, с целью расширения диапазона создаваемых нагрузок, нагружающий элемент выполнен с цилиндрическим хвостовиком, размещенным в кронштейне с возможностью перемещения вдоль оси, стенд снабжен дополнительным приводом, ударником, взаимодействующим с хвостовиком, кулачковым ме- § ханизмом, кулачок которого связан с дополнительным приводом, а толкатель с ударником, и установленным на корпусе регулируемым упором, взаимодействующим с рычагом.

   SSHJTDTns >