Стенд для испытания зубчатых передач

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытаниях зубчатых передач по схеме замкнутого контура при динамической нагрузке. Целью изобретения является расширение диапазона создаваемых динамических нагрузок путем обеспечения в ветвях замкнутого контура варьируемой знакопеременной нагрузки при одновременном упрощении конструкции стенда. Перед включением стенда один конец упругого элемента 7 шарнирно связывают с шейкой коленчатого вала 6, другой - с основанием 1. Один конец дополнительного упругого элемента 8 шарнирно связывают также с шейкой коленчатого вала 6, другой - с подвижным ползуном 9. Положение дополнительного упругого элемента 8 устанавливается передвижением ползуна 9 по направляющей 10 таким образом, чтобы между проекциями осей упругих элементов 7,8 на плоскость, перпендикулярно оси коленчатого вала 6, образовался требуемый угол TV , величина которого определена по установленной зависимости, после чего ползун 9 фиксируется на направляющей 10. При включении привода и вращении коленчатого вала 6 его шейка с эксцентриситетом е создает растяжение сжатие) упругих элементов 7, 8, благодаря чему в замкнутом контуре возникает знакопеременный нагружающий момент, закон изменения которого зависит от типа упругих элементов 7, 8 и от величины угла . 4 ил. (Л

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (I9I (fI) (59 4 а 01 М 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4268624/25-28 (22) 23,04.87 (46) 15.01,89. Бюл. Ф 2 (72) Л.Е. Пелевин, А.З. Фридман, Е,Б. Бородянский и Ю,А. Ройко (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 815557, кл. G 01 М 13/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 11 95207, кл. G Ol М I 3/02, 1 984 . (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗУБЧАТЫХ

ПЕ РЕДАЧ (57) Изобретение относится: к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытаниях зубчатых передач по схеме замкнутого контура при динамической нагрузке, Целью изобретения является расширение диапазона создаваемых динамических нагрузок путем обеспечения в ветвях замкнутого контура варьируемой знакопеременной нагрузки при одновременном упрощении конструкции стенда. Перед включением стенда один конец упругого элемента 7 шарнирно связывают с шейкой коленчатого вала 6, другой — с основанием I . .Один конец дополнительного упругого элемента 8 шарнирно связывают также с шейкой коленчатого вала 6, другой — с подвижным ползуном

9. Положение дополнительного упругого элемента 8 устанавливается передвижением ползуна 9 по направляющей

1О таким образом, чтобы между проекциями осей упругих элементов 7,8 на плоскость, перпендикулярно оси коленчатого вала 6, образовался требуемый угол A, величина которого опре— делена по установленной зависимости, после чего ползун 9 фиксируется на ф направляющей I О. При включении привода и вращении коленчатого вала 6 его шейка с эксцентриситетом е создает растяжение (сжатие) упругих элементов 7, 8, благодаря чему в замкнутом контуре во зникае т з накопе реме нный нагружающий момент, закон изменения которого зависит от типа упругих элементов 7, 8 и от величины угла A .

4 ил.! 45! 578

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании зубчатых передач по схеме замкнутого контура при динамической нагрузке.

Цель изобретения — расширение диапазона создаваемых динамических нагрузок путем обеспечения в ветвятх замкнутого контура варьируемой знакопеременной нагрузки при одновременном упрощении конструкции стенда.

На фиг. изображен предлагаемый стенд, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 — график изменения нагружающего момента в контуре в зависимости угла поворота коленчатого вала для упругого элемента, работающего на сжатие и растяже- 20 ние; на фиг. 4 — график изменения нагружающего момента в контуре в зависимости от угла поворота коленчатого, вала для упругого элемента, работающего только на растяжение,сжатие). 25

Стенд содержит основание 1 и привод 2, предназначенные для кинематического соединения с одноименными валами испытуемых зубчатых передач

3 и 4, вал 5 и коленчатый вал 6, шей-30

: ка которого выполнена с эксцентриситетом е от оси вращения. Один конец

: нагружателя, выполненного в виде упругого элемента 7, прикреплен к основанию 1, другой шарнирно связан с шейкой коленчатого вала 6, с которой также шарнирно связан один конец до: полнительного упругого элемента 8, (,другой конец которого установлен с

i возможностью углового перемещения в плоскости, перпендикулярной оси ко. ленчатого вала б, например, на подвижном ползуне 9, размещенном на дуговой и направляющей 1 О, св я э анной с основанием 1. Угол Л между проекциями упругих элементов 7 и 8 в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала 6, определяют по формуле

1 " . 211 К„ > = — arc sin(— — sin2Qy) +6, 2 Ка е К2 50 где М вЂ” нагружающий момент;

К, — жесткость основного упругого элемента 7;

К вЂ” жесткость дополнительного упругого элемента 8;

e — зксцентриситет шейки коленча того, вала 6;

И вЂ” угловая скорость коленчатого вала 6;

Ч" — угол поворота коленчатого вала 6.

Стенд работает следующим образом.

В случае установки одного упругоro элемента 7 его один конец шарнирно связывают с шейкой коленчатого цала 6, а другой прикрепляют к основанию !. При включении привода 2 испытуемые зубчатые передачи 3 и 4 с валом 5 и коленчатым валом 6 образуют замкнутый контур. При вращении коленчатого вала 6 шейка с эксцентриситетом е создает растяжение (сжатие! упругого элемента 7, благодаря чему в замкнутом контуре возникает знакопеременный нагружающий момент, закон изменения которого зависит от типа упругого элемента 7.

Если упругий элемент 7 выполнен в виде витой пружины, работающей на сжатие и растяжение, то усилие F на коленчатом валу 6 определяют по фо рмуле

F=K<" е-зжЩ, а нагружающий момент Ч от силы F определяют по формуле

Ы=К1 е cosa(g cosh, где е — эксцентриситет шейки коленчатого вала б;

К, — жесткость упругого элемента 7;

Q — угловая скорость вращения коленчатого вала 6; — угол поворота коленчатого вала б.

График N=f(g) изображен на фиг.3, Если упругий элемент 7 выполнен в виде витой пружины, работающей только на растяжение или сжатие, причем первоначальная длина предварительного напряжения пружины равна Ь=О, то усилие F на коленчатом валу 6 определяют по формуле

У=К, е(1+з шЛф, а нагружающий момент от силы F определяют по формуле

М=К," е сову<у(1+зды<р), График N=f q) изображен на фиг. 4.

Если упругий элемент 7 выполнен в виде витой пружины, работающей только на сжатие или растяжение, причем первоначальная длина предварительного напряжения пружины равна Ъ, то усилие F на конленчатом валу 6 определяют по формуле

Ъ

У=К, е (— +1+sin(op), а нагружающий момент M от силы F опреде ляю т по фо рмул е

145 ,Ъ

И=К е ° сожал- +I +sin(ay) . е

График M=f ((p) изображен на фиг.4.

В случае установки упругого элемента 7 и дополнительного упругого элемента 8 один конец дополнительного упругого элемента 8 до включения привода 2 шарнирно связывают с шейкой коленчатого вала 6, а другой — с подвижным ползуном 9. Положение дополнительного упругого элемента 8 устанавливается передвижением ползуна 9 по направляющей l 0 таким, ч тобы между упругими элементами 7 и 8 образовался требуемый угол ф, после чего полэун 9 фиксируют на направляющей

10. При включении привода 2 испытуемые зубчатые передачи 3 и 4 с валом

5 и коленчатым валом 6 образуют замкнутый контур. При вращении коленчатого вала 6 его шейка с эксцентриситетом е создает растяжение (сжатие), упругих элементов 7 и 8, благодаря чему в замкнутом контуре возникает знакопеременный нагружающий момент, закон изменения которого зависит от типа упругих элементов 7 и 8 и угла между ними.

Если упругие элементы 7 и 8 выполнены в виде витых пружин, работающих на сжатие и растяжение, то усилие F на коленчатом валу 6 определяют по формуле

F=e(K, Ыцу+К sin/Я -сир /), а нагружающий момент Ч от силы F определжэт по формуле

М=е (К сояо(sin(РР+К соя (Я-gq). sin/ß -Gap/), где е — эксцентриситет шейки коленчатого вала 6;

К вЂ” жесткость основного упругого ( элемента 7;

K — жесткость дополнительного упругого элемента 8; (д — угловая скорость вращения коленчатого вала 6; (— угол поворота коленчатого вала 6;

9 — угол между проекциями осей упругих элементов 7 и 8 в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала 6.

1578 нулю, т.е. b=0, то усилие F на коленчатом валу 6 определяют по формуле

F e(K<,1+s .пЫЧ)+

+К 1+s in/ë -tag/j, а нагружающий момент М от силы F выражается формулой

М=е jK< cos67q (I+sinc_#_p)+ т .

+K оя(Я Qg) (I+sin/ß g/)) .

10 Если упругие элементы 7 и 8 выполнены в виде витых пружин, работающих только на сжатие или растяжение, причем первоначальная длина предварительного напряжения прудкин

15 равна соответственно Ь, и b, то усилие F на коленчатом валу 6 определяют по формуле

F=e К, — +I+simp)+

Ь е

+K (— +I+sin/Ë-а / )

> е а нагружающий момент M от силы F выражаетсяя формулой

2, ь, 25

Ы=е К соЯ<р,1+ — + sin6_#_g)+ е

+К соя, Я вЂ” (ар),1+ — + sin/ß-6XP/)

Ь

Для более точного описания данными формулами реальных нагрузок, создаваемых в замкнутом контуре, необходимо, чтобы длина 1 каждого из упругих элемен то в 7 и 8 б ыла знач ит ель но больше эксцентриситета е шейки коленчатого вала 6, т.е. 1»е. Иэ этих выражений видно, что, изменяя угол il

35 д о от 0 до 180 изменяя эксцентриситет е, изменяя жесткость К1 или жесткость

К упругих .элементов 7 и 8, изменяя первоначальную длину Ь, или Ь пред40 варительного напряжения упругих элементов 7 и 8 можно моделировать на стенде различные виды динамических нагрузок в зубчатых передачах 3 и 4, приближая их к эксплуатационным.

45 При этом исключается необходимость применения используемых в прототипе планетарных механизмов, гидромуфты, гидроцилиндра и питающей гидросистемы, что упрощает конструкцию предла50 ++ M+++

Формула изобретения

Если упругие элементы 7 и 8 выпол-55 иены в виде витых пружин, .работающих только на растяжение или сжатие, причем первоначальная длина Ь предварительного напряжения пружин равна

Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура, содержащий основание, привод, предназначенные для соединения одноименных валов испытуемых передач вал и коленчатый вал и шарнирно связанный с шей5 1451578 6 кой последнего одним концом нагружа- полнительным упругим элементом, один тель, другой конец которого прикреп- конец которого также шарнирно связан лен к основанию, о т л и ч а ю щ и й- с шейкой коленчатого вала, другой с я тем, что, с целью расширения 5 установлен на основании с возможносдиапазона создаваемых динамических тью углового перемещения в плоскости, нагрузок, нагружатель выполнен в виде перпендикулярной оси коленчатого упругого элемента стенд снабжен до- вала.

@МАРФ

Составитель Ю. Красненко редактор А. Ревин Техред А.Кравчук- Корректор М. Васильева

Заказ 7072/4I Тираж 788 П одп ясно е

ВНЮП1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303$, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,