SU941862A1 - Стенд дл испытани шарниров - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, в частности к стендам дл  испытани  карданных шарниров. Известен стенд дл  испытани  шарниров , содержащий расположенные под углом , друг к другу ведущий и ведомый валы дл  установки испытуемого шарнира калодый из которых размещен в корпусе в подшипниковом узле с радиальными под шипинками, а также привод вращени  ведущего вала, механизм нагружени  и измерительную аппаратуру, при этом под .шипниковый узел ведущего вала закреплён на станине неподвижно .1 Недостатками известного стенда  вл .ютс  громоздкость, расход большого количества энергии, мала  пригодность дл  испытаний на выносливость. Значительное выделение теплоты в тормозе или нагрузочном реостате генератора приводит к необходимости снабжать стенды сложным охлаждающими устройствами. Цель изобретени  - повьппение точности результатов испытани  шарниров, снижение шума и энергозатрат. Указанна  цель достигаетс  тем, что в стенде дл  испытани  шарниров, содержащем расположенное под углом один к другому ведущий и ведомый валы дл  установки испытуемого шарнира, каждый  з которых размещен в корпусе в подшипниковом узле с радиальными подшипниками, а также привод вращени  ведущего вала, механизм нагружени  и измерительную аппаратуру, при этом подшипниковый узел ведущего вала закреплен на станине подвижно, подшипниковые узлы снабжены упорными подшипниками, подшипниковый узел ведомого вала установлен в корпусе с возможностью осевого перемещени  и его корпус смонтирован на станине с возможностью поворота в пределах утла между валами, а механизм нагружени  состоит из силового цилиндра, двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концом с штоком силового цилиндра, дру гим - через упорный подшипник о ведомы валом, при этом стенд снабжен датчиком осевого перемещени  вала. Кроме этого, корпус ведомого вала может быть снабжен п той, ведомый вал может быть выполнен с упорным диском при этом между п той и упорным диском размещен упорный подшипник. На фиг. 1 показан предлагаемый стен общий вид; на фиг. 2 - стенд, вид сверх иа 4 г. 3 - кинематическа  схема стенд Стенд содержит привод врашени  веду щего вала, включающий электродвигатель 1, укретшеншлй на станине 2 и клиноременную передачу 3, предназначенную дл  передачи вращательного движени  ведущему валу 4. Вал 4 размещен в жестко закрепленном на станине 2 подшипниковом узле 5, который дл  воспри  тин осевого и радиального нагружени  содержит радиальные подшипники 6 и упорный подшипник 7 (фиг. З), взаимодействующий с корпусом узла 5 и опорным диском 8, укрепленным на валу 4 (фгг. 3). Ведущий 4 и ведомый 9 валы посредством переходных фланцев Ю и 11 соединены испытуемым шарниром, включаю щим два фланца 12, крестовину 13 и четыре игольчатых подшипника 14. Ведомый вал 9 размещен в подвижном подшипниковом узле 15, который содерунит радиальные подшипники 16 и упорны подшипник 17, установленный между п - Tcrft 18 и опорнь1м диском 19, укрепленным на конце вала 9 (фиг. 3). Подшипниковый узел 15 направл ющими 20, например роликовыми, установлен в корпусе 21 подвижно в осевом направлении Корпус 21 основанием закреплен на станине 2 с возможное тыо поворота в горизонтальной плоскости на заданный угол между валами (фиг. 2), дл  чего в выступающей части его основани  со стороны шарнира имеетс  паз, а на ста- Ш1не соосно вертикальной оси, проход щей через центр испытуемогр шарнира, укреплен шип 22, которьзй взаимодействует с указанным пазом и  вл етс  осью поворота корпуса 21. На фиг. 1 узлы стенда показаны в положении, когда валы 4 и 9 расположены соосно, а на фиг. 2 - под углом друг к другу. Стенд имеет механизм нагружени  шарнира, включающий силовой цилиндр 23 ишрнирно укрепленный на кронштейне 24 и двуплечий рычаг 25, шарнирно соединенный одним концом со штоком силового цилиндра, а другим - с промежуточным стержнем 26, и имеющий ось поворота в кронштейне 27. При этом механизм нагру ЖБНи  установлен так, что согщаваема  им нагрузка, передаваема  через промежуточный стержень 26, п ту 18, упорный подшипник 17 и опорный диск 19 на ведомый вал 9, направлена вдоль оси пс)следнего. Дл  сохранени  неизменной линии действи  нагрузки при изменении угла между валами кронштейн 27 механизма нагружени  жестко закреплен на основа .нии корпуса 21, а кронштейн 24 - на станине с возможностью поворота вокруг оси шипа 22. Измерительна  аппаратура, предназначенна  дл  измерени  температуры шарниров , включает изолированное токосъемное кольцо 28 термодатчики (не показаны ), токосъемные щетки и регистратор. Дл  более точных измерений температуры или напр женного состо ни  элементов шарнира в ведущем валу 4 выполнено осевое сверление с резьбой на конце, предназначенные , соответственно, дл  вывода проводов от датчиков и установки ртутного токосъемника (не показаны). Дл  контрол  износа шарнира станд содержит укрепленный на корпусе 2 1 датчик 29 регистрахши осевого перемещени  ведомого вала во врем  работы стенда, Датчик 29, например индикаторна  головка -часового типа, взаимодействует с планкой ЗО, укрепленной на выступающей части п ты 18, котора  зафиксирована от проворота шпонкой 31 (фиг. 3). Стенд работает следующим образом. Испытуемый шарнир в собранном виде устанавливают на стенд. Дл  этого промежуточный стержнь 26 разворачивают в левое положение, дава  возмомшость сместить по направл ющим влево подвижный подшипниковый узел 15. Шарнир помещают между переходными фланцами 10 и 11 и фланцы шарнира 12 закрепл ют на их посадочных местах. Можно собрать шарнир на месте не снима  со стенда фланцы 10 и 11. Это достигаетс  благодар  возможности смещени  подвижного узла 15 в направл ющих корпуса 21, и, кроме того, сам корпус может разворачиватьс  вокруг шипа 22 и смещатьс  в радиальном направлении , так как шип входит в паз в его основании . Дл  контрол  температурного состо ни  шарнира к крышкам игольчатых подшипников прикрепл ют датчики и сигнал снимают через токосъемные колыш 28 (токосъемные щетки на чертеже не показаны ). При необходимости более точного контрол  температуры или напр жен ного состо ни  шарнира, на торце вала 4 устанавливают ртутный токосъемник. Заданный угол между валами устанав ливают поворотом вокруг шипа 2 2 корпу са 21. Перед этим отворачивают гайки шпилек, вход щих в пазы кронштейна 24 и предназначенных дл  его креплени . После установки заданного угла между валами кронштейн 24 и корпус 21 закрепл ют неподвижно. Дл  создани  нагрузки на шарнир промежуточный стержень 26 разворачи- вают в правое положение так, чтобы он вошел своим сферическим концом в сферическую впадину п ты 18. Подачей рабочей среды в силовой цилиндр 23 по манометру устанавливают нагрузку, которую через двуплечий рычаг 25 и промежуточный стержень 26 воспринимает п та 18, Давление через п ту 18 упорный подшипник 17 и диск 19 передаетс  на вал 0 и испытуемый шарнир. Осева  нагрузка, возникающа  на валу 4, воспринимаетс  упорным подшипником 7 неподвижного подшипникового узла 5. Радиальные подшипники 16 подвижного и неподвижного подшипниковых узлов воспринимают составл юшуюагрузки, котора  возникает за счет угла Q между валами. При угле с 5 радиальна  сила возникающа  в шарнире, равна 0,082 части осевой. В общем случае радиальна  сила S Р sin об . ОснЪвную нагрузку воспринимают упорные подшипники 7 и 17, расчитанные на большую грузоподъемность . Включением электродвигател  1, привод т валы 4 и 9 во вращение. Одновременно включают счетчик моточасов (числа оборотов) и устанавливают на ноль датчик 29 осевого перемещени  подвижного подшипникового узла. При вращении валов иглы игольчатого подшипника 14 под нагрузкой совершают качательное движение по образующей ши па крестовин с амплитудой завис щей от угла oi между валами. Вследствие этого при длительных испытани х происходит усталостное выкрашивание шипов или образуютс  канавки износа (бринеллирова ние). При этом вал 9, а с ним и подвижный подшипниковый узел, смещаютс  в сторону шарнира на суммарную величину износа двух пар подшипников. Датчик 29 осевого перемещени  позвол ет оцеЕИТЬ сокрость и величину износа шарвира и произвести выключение стенда при достижении предельно допустимогоизноса При нагруженйи шарнира силами, проход щими вдоль оси валов, по схеме описанной в предлагаемом изобретении, силы, приложенные к поверхности шипов крестовин , лежат в плоскости, перпенйикуп рной плоскости крестовин, а при нагоужании крут щим моментом (в аналогах и в известном ), силы лежат в плоскости крестовин . Так как прочностные свойства поверхностного сло  шипов крестовин и игольчатых подшипников одинаковы по всему диаметру, то их работоспособность не зависит от того, в каком месте они нагружены - в плоскости крестовин или перпендикул рно ей. Таким образом, при сравнительных стендовых испытани х на долговечность создание контактных напр жений в зоне взаимодействи  шипов крестовин с иглами подшипников за счет осевой нагрузки на валах не имеет существенного отличи . от получени  этих параметров крут пшм моментом, предлагаема  схема нагруже-г ни  шарнира и св занные с этим конст руктивные особенности обеспечивают прюд- лагаемому стенду следующие преимушест ва: -износ шарнира в процессе испытани  контролируетс  простым и надежным способом по осевому перемещению ведомого вала, что создает возможность своевременного прекращени  испытаний при достижении заданной степени износа. Это обеспечивает высокую точность результатов испытаний, -значительро уменьшаетс  шум, в св зи с отсутствием зубчатых передач, которые имеютс  в стендах с замкнуть1М контуром, что улучшает услови  эксплуатации стенда-,.--при испытани х карданных шарниров потери на трение качени  в радиальных и упорных подшипниках не превышает 0,О04 нагрузки, затраты энергии на вращение валов и величин и поэтому требу- . етс  электродвигатель небольшой мощности -на предлагаемом стенде все шарниры испытываютс  в одинаковых услови х, что важно при сравнительных испытани х .

Claims (2)

1..Стенд дл  испытани  шарниров, содержашвй расположенные под углом один к другому ведущй и ведомый валы дл  установки испытуемого шарнира, каждый из которых размещен в корпусе в подшипниковом узле с радиальными подшипниками, а также привод вращени  ; ведущего вала механизм нагруженн  и измерительную аппаратуру, при этом подшипниковый узел ведущего вала закр шен на станине неподвю1Ш6, о т л и   а « ш и и с   тем. , с цепью повыше Ш тЬчнббти испытани , снижени  jnyMa и энергозатрат, подшипниковые ублы снабжены упорными подшипниками, подшипниковый узел ведомого вала установлен в корпусе с возможностью осевсйго перемещени  и его корпус смонтирован на стан не с возможностью поворот

В пределах угла между валами, а механиэм нагружени  состоит, из силрвого цилиндра, двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концом со штоком силового цилиндра, другим - через упорный подшипник с ведомым валом, при этом стенд снабжен датчиком осевого перемещении ведомого вала.

2. Стенд по п. 1, отличающийс  тем, что корпус ведомого вала снабжен п той, ведомый вал выполнен с упорным диском, при этом между п той и упорным диском размещен упорный подшипник.

Источники информахши, прин тые во внимание при экспертизе 1. Машины и стенды дл  испытани  деталей. Под ред. Решетова Д. Н. М., Машиностроение, 1979, с. 322-323 рис. 8.3 (прототип).

fS гг го ff ff 2 л

фуг. / гв // л 73 ff ш

Id /7 30 гз

28 6 ff 7 ff J Фиг. д 1ю