Стенд для испытания зубчатых передач

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании зубчатых передач по цепи замкнутого контура при динамических нагрузках. Целью изобретения является повышение точности испытаний за счет приближения имитируемых нагрузок к эксплуатационным. При работе стенда постоянный нагружающий момент создается тормозом 7. При вращении коленчатого вала 5 эксцентриситеты его шейки 6 вызывают деформации упругих пластин 20, 24 и 25 и создание нагружающих моментов, изменяющихся по синусоидальным законам, но с различными амплитудами и фазами. Требуемый закон нагружения испытуемых передач 2 и 3 является суммой постоянного нагружающего момента и синусоидального знакопеременного. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ПИК (51)4 G 01 И 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПСНТ СССР

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4418519/25-28 (22) 21. 03. 88 (46) 30. 10.89. Бюл. М 40 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) П.E.Пелевин, 1О.А.Райко, И.А.Климка, K.Ä.Ëóìåëüñêèé н Е.С.Дехтярюк (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н- 11 95207, кл. G Ol M 1 3/02, 1 984 .

Авторское свидетельство СССР

К 1451578, кл. G 01 M 13/02, 1987. (54) СТЕНД ДЛЯ ИС11ЫТАНИЯ ЗУБЧАТЫХ

ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано

„„80„„1518694 A 1

2 при испытании зубчатых передач по цепи замкнутого контура при динамических нагрузках. Целью изобретения является повышение точности испытаний за счет приближения имитируемых нагрузок к эксплуатационным. При работе стенда постоянный нагружающий момент создается тормозом 7. При вращении коленчатого вала 5 эксцентриситеты его шейки 6 вызывают деформации упругих пластин 20, 24 и 25 и создание нагружающих моментов, изменяющихся по синусоидальным законам, но с различными амплитудами и фазами.

Требуемьп закон нагружения испытуемых передач 2 и 3 является суммой no g стоянного нагружаюшего момента и синусоидального знакопеременного. 1 ил.

l 518694

15

30 (2) 40

50

1 а, сов(, =-, К,е, cos 2(U,— 1) t;

l г

b,sin, =„K,e,sin 2(U, — l ) г.; г а, сов 2,. 2 зе„сов 2(U; 1) t; Ь, sin 2«2 К,е4 sin 2(U,— 1) г;

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 — повышение точности испытаний за счет приближения имитируемых нагрузок к эксплуатационным путем создания нагружающего момента с требуемой точностью воспроизведения и с изменяемой частотой, не совпадающей с частотой вращения валов испытуемых передач.

На фиг.! изображена схема стенда; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l.

Стенд содержит привод 1, предназначенные для соединения быстроходных и тихоходных валов испытуемых передач 2 и 3 соответственно вал 4 и коленчатый вал 5 с шейкой 6. Нагружатель включает связанные соосно с коленчатым валом 5 тормоз 7, например колодочный, два вариатора 8 и 9, например фрикционные, расположенные по разные стороны от шейки 6, закрепленные на обращенных друг к другу выходных валах вариаторов 8 и 9 держатели !0 и 11, например диски. На каждом держателе 10 и 11 расположены в перпендикулярных плоскостях две

1, 1 г 1

М 2 1 f D+2 Ке, сов 2(U, — 1) t 2K

+! г.

+- К„е, sin 2(У г-1) t, l где F — сила прижатия колодки к барабану колодочного тормоза

7, коэффициент трения между барабаном и колодкой;

D — диаметр тормозного барабана;

11„ — передаточное отношение первого вариатора 8; передаточное отношение второго вариатора 9;

К,К,К,K — жесткости соответственно 1 — 4 упругих пластин

20-25, частота второго и третьего членов и выражения (1) соответствует частоте пары «ах«««тов 12 и 13, 14 и 15. 3ахваты I? и 13, 14 и 15 каждой пары установлены диаметрально по пазам 16 и 17, 18 и 19. В зажимах 12 и 13 крепится упругая пластина 20 с центральным продольным пазом 21, в зажимах

14 и 15 — пластина 22 с пазом 23.

Шейка 6 вала 5 размещена в пазах 21 и 23, На держателе 11 установлены упругие пластины 24 и 25 в аналогичных захватах.

Стенд работает следующим образом.

Перед началом испытаний требуемую функцию нагружающего момента, полученную при натурных испытаниях и заданную графически или таблично, описывают аналитически в виде ряда Фурье выбрав для достижения необходимые точности требуемое число членов ряда аа

М=--+а, совы +Ь, sin< +а соя2и+Ь я п2, (1) где M — создаваемый нагружающий момент, а„,а „, b,, а, Ъ вЂ” коэффициенты ряда Фурье, и — угол поворота коленчатого вала 5 °

Нагружатель стенда создает в зубчатой паре момент, описываемый формулой в виде ряда Фурье г ъ .s in 2 (U,— 1) t+-К «е !соя 2 (U,- l ) +! е,,е,,е,,е 4 — эксцентриситеты шейки

6коленчатого вала 5,,соответственно для 1-4 упругих пластин 20 — 25.

В этих формулах первый член из выражения (1) соответствует первому члену иэ вырАжения (2) а. 1

F f D второй, третий, четвертый и пятый члены иэ выражения (1) соответственно аналогичны второму, третьему, четвертому и пятому члену иэ формулы (2) второ го и третье ro членов иэ выражения (2) 1518694 ь1 2 (П вЂ” l)t частота четвертого и пятого членов из выражения (I) соответствует частоте четвертого и пятого членов из выражения (2)

2 - = 2 (U 2 — 1 ) t.

Для достижения необходимой точности на стенде устанавливается требуемое число вариаторов 8 и 9 (в дан-Ip ном случае 2) .

До включения привода l сила F прижатия колодок к барабану колодочного тормоза 7 устанавливается равнои ао е о пластин

О ТНОСИдефортакже т де25 и но друПагружающие моменты, вызываемые силами деформации упругих пластин 24 и 25, 20 и 22, изменяются по синусо15 идальным законам, но с различными амплитудами и фазами. В сумме синусоидальные знакопеременные моменты, вызываемые упругими пластинами 24 и

25, 20 и 22, и постоянный момент вызываемый колодочным тормозом 7, дают требуемый закон нагружения.

Стенд позволяет имитировать эксплуатационную нагрузку с требуемой точностью, обеспечиваемой числом используемых вариаторов с держателями с двумя упругими пластинами. при этом соблюдается условие ао — = — F и 0.

2 . 2

Жесткости К „ К, К, К упругих пластин 20 и 22, 24 и 25 регулируются путем перемещения захватов 12 и

13, 14 и 15 по пазам 16 и 17, 18 и

I9, устанавливаются соответственно равными

Частоты деформаций упругих

24 и 25 равны и сдвинуты одна тельно другой на 1/2. Частоты мации упругих пластин 20 и 22 равны, в два раза больше часто формаций упругих пластин 24 и также сдвинуты одна относитель гой на /2.

2а, 2Ь

К

% К

Е 2 Е

) ег

2а 2Ьг

К К

1 е е

4 при этом соблюдаются

I а, Ke, b

1 а 2 K,e> b услов ия

1 — К ге 2

° и

2 г 2 К е1 °

Передаточные отношения вариаторов

8 и 9 устанавливаются соответственно равными

U 1,5, U2 2, при этом соблюдаются условия и> =2(U, 1)t 2 =2(U — l)t

При включении привода 1 испытуемые передачи 2 и 3 с валом 5 образуют замкнутый контур. К вращающемуся барабану колодочного тормоза 7, закрепленному на валу 5, прижимаются тормозные колодки, создавая постоянный нагружающий момент. Эксцентриситеты шейки 6 вращающегося коленчатого вала 5 е „ е, е,, е вызывают деформации упругих пластин 20 и 22, 24 и 25, изменяющиеся по синусоидальным законам.

Формула изобретения

Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура, содержащий привод, предназначенные для соединения быстроходных и тихо. кодных валов испытуемых передач вал и коленчатый вал и нагружатель, вклю35 чающий упругие элементы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьш ения точности испытаний эа счет приближения имитируемых нагрузок к эксплуатационным, нагружатель включает также связанные соосно с коленчатым валом тормоз и по меньшей мере два вариатора, расположенные по разные стороны от шейки коленчатого вала, закрепленные на обращенных друг к другу выходных валах вариаторов держатели и размещенные на каждом держателе в перпендикулярных плоскостях две пары захватов, захваты каждой пары установлены диаметрально и

50 с возможностью радиального перемещения, каждый упругий элемент выполнен в виде закрепленной в одной паре захватов пластины с центральньак продольным пазом, в котором расположе55 на шейка коленчатого вала.! 518694

Составитель Ю,Красненко

Редактор И.Касарда Техред Jl.Олийнык Корректор H.l èðíÿê

Заказ 6599/47 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комб нат "11атент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101