Стенд для испытания моделей зубьев на долговечность

 

Использование: машиностроение, ускоренное испытание зубчатых ремней на долговечность . Сущность изобретения: стенд содержит установленную на опоре станину с параллельными направляющими и опору для крепления испытуемой модели зуба в виде поворотного стола. Стол может перемещаться в одной из направляющих и имеет возможность поворота в параллельной и перпендикулярной направляющих плоскостях . Нагружатель состоит из каретки, установленной с возможностью перемещения в другой направляющей, сменных грузов и гибкой связи, соединяющей последние с кареткой . Закрепленный на каретке нагружающий элемент в виде сменной насадки взаимодействует с испытуемой моделью зуба. Регулируемый привод программного механизма приводит во вращение профильный кулачок, который взаимодействует с закрепленным на каретке роликом 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яи G 01 M 13/02

ГОСУДАРСТВЕ Н1Ый КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 j092

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фь.

О

00 (21) 4795429/28 (22) 26,02.90 (46) 15,07.92, Бюл. М 26 (71) Белорусский политехнический институт (72) А,Н.Никончук, М.А,Родионов, В,И,Шпилевский и А.А.Баран (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1308855, кл. G 01 М 13/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1157380, кл. G 01 М 13/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1352283, кл. 6 02 M 13/02, 1986 (прототип). (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МОДЕЛЕЙ

ЗУБЬЕВ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ (57) Использование: машиностроение, ускоренмое испытание зубчатых ремней на долИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано для ускоренных испытаний зубчатых ремней на долговечность, Известно устройство для испытания зубчатых колес на изгибную прочность и выносливость зубьев, содержащее основаwe, нагружатель с устройством для крепления и прямоугольные упорные призмы. Недостатками данной конструкции является отсутствие в схеме стенда про-. граммного устройства, обеспечивающего имитацию циклических нагрузок в зацеплении; сложность применения данного устройства для испытания зубьев зубчатых ремней, требующая дополнительных конст.БЦ 1747981 А1 говечность, Сущность изобретения, стенд содержит установленную на опоре станину с параллельными направляющими и опору для крепления испытуемой модели зуба в виде поворотного стола, Стол может перемещаться в одной из направляющих и имеет возможность. поворота в параллельной и перпендикулярной направляющих плоскостях. Нагружатель состоит из каретки, установленной с возможностью первмещения в другой направляющей, сменных грузов и. гибкой связи, соединяющей последние с кареткой, Закрепленный на каретке нагружающий элемент в виде сменной насадки взаимодействует с испытуемой моделью зуба, Регулируемый привод программного механизма приводит во вращение профильный кулачок, который взаимодействует с закрепленным на каретке роликом. 7 ил, рукторских решений для фиксации последних и изготовления упорных призм, обеспечивающих плоскостной контакт в зацеплении, Известен также стенд для испытания цепей, в котором в качестве программно-нагружающего устройства используется кулачок, Недостатком данного стенда является то, что на нем нельзя испытывать зубчатоременные передачи, Наиболее близким техническим решением является стенд для испытания моделей зубьев на долговечность, преимущественно зубчатых ремней, содержащий станину, на которой размещена опора для

1747981 крепления испытуемой модели зуба, нагру- ляет моделировать переносы осей шкивов в жающий элемент, предназначенный для реальной передаче, т.е. исследовать влиявзаимодействия с испытуемой моделью эу- ние переносов на долговечность модели зуба, и программный элемент, выполненный в ба. Оснащение стенда нагружателем, виде ролика. 5 выполненным в виде закрепленной на каНедостатками данной конструкции яв- ретке сменной насадки, а также регулируеля ются сложность создания требуемого уси- мым приводом, связанным с профильным лия на нагружателе, а именно тарйровка кулачком для взаимодействия с роликом, пружины, разборка преобразующего уст- позволяет соответственно менять сменные ройства для контроля перед каждым испы- 10 насадки для испытания различных профитанием; сложность создания нагружающего лей зубчатых ремней и, изменяя профиль устройства требуемой длительности воз- . кулачка, создавать различную длительдействйя; сложность замены Йагружателя ность нагружающего воздействия. Последпри моделировании зацепления с иной нее позволяет также изменять число формой зуба, невозможность изменения 15 циклов нагружения, что позволяет исследочисла циклов нагружения без дополнитель- вать зацепление с учетом динамики воздейных устройств; невозможность моделирова- ствия с приближением к реальным условиям ния взаимного переноса плоскостей или проводить ускоренные испытания. взаимодействующих зубьев в зацеплении в Нагрузка на зуб может быстро меняться различных направлениях; необходимость 20 за счет изменения числа грузов, размещенточной установки модели зуба, так как уси- ных на тросе, прикрепленном на одном из лие нагружения создается пружиной и ры- концов каретки, чагом, т.е, зависит от перемещения На фиг.1 изображен предлагаемый преобразующего устройства с нагружате- стенд; на фиг.2 — задающий профильный лем. 25 кулачок; на фиг.3 — вид А на фиг.1, на

Цель изобретения — расширение функ- фиг.4 — вид Б на фиг.3. на фиг.5 — графики циональных возможностей и повышение до- изменения различных параметров при стенстоверности результатов испытаний, довых испытаниях; на фиг.б — закон нагруУказанная цель достигается тем, что в жения зуба на дуге обхвата; на фиг.7 — . стенде для испытания моделей зубьев на 30 модель зуба, долговечность, преимущественно зубчатых Стенд содержит установленную на осремней, содержащем основание, установ- новании станину 1 с параллельными наленную на нем станину, опору для крепле- правляющими 2 и 3, опору 4 для крепления ния испытуемой модели зуба, нагружатель, испытуемой модели 5 зуба, выполненную в нагружающий элемент, предназначенный 35 виде поворотного в параллельной и пердля взаимодействия с испытуемой мо- пендикулярной направляющим 2 и 3 делью зуба, и программный механизм, плоскостях стола 6, установленного с возвключающий регулируемый привод и ро- можностью перемещения в направляющей лик, дополнительно выполняют парал- 2, нагружатель; выполненный в виде каретлельные направляющие, опору для 40 ки 7, установленной с возможностью перекрепленияиспытуемоймоделизубавыпол- мещения в направляющей 3, сменных няют в виде поворотного в параллельной и грузов 8 и соединяющей их с кареткой 7 перпендикулярной направляющим плоско- гибкой связи 9, нагружающий элемент, вы- стях стола, устайовленногосвозможностью полненный в виде сменной насадки 10, заперемещения в одной из направляющих, 45 крепленной на каретке 7, и программный нагружатель выполняют в виде установлен- механизм, состоящий из регулируемого ной с возможностью перемещения в другой привода 11, связанного с последним профнаправляющей каретки, сменных грузов и ильного кулачка 12 и закрепленного на касоединяющей последние гибкой связи, на- ретке 7 ролика 13, взаимодействующего с гружающий элемент выполняют в виде за- 50 кулачком 12. крепленной на каретке сменной насадки, а Стенд работает следующим образом. стенд снабжают связанным с регулируемым Регулируемый привод 11 передает враприводом профильным кулачком для взаи- щение на задающий циклограмму нагружемодействия с роликом. ния профильный кулачок 12, имеющий

Благодаря тому, что стенд для испыта- 55 четыре участка, которые соответствуют ния моделейэубьевнадолговечность осна- (фиг.2): а — участок нагружения модели 5 щен опорой для крепления испытуемой зуба, т.е. эуб зубчатого ремня находится на модели зуба, выполненной в виде поворот- ведущем шкиве; б — участок снятия нагруного в параллельной и перпендикулярной жения, т.е. выход иэзацепления зубчатого направляющим плоскостяхстола,он поэво- ремня и шкива; в — участок отсутствия на1747981 груэки íа зубе; r — участок начала нагружения, т,е. вход в зацепление зуба ремня и шкива.

Профильный кулачок 12, взаимодействуя с роликом 13, придает возвратнопоступательное движение каретке 7, взаимодействующей насадкой 10 с моделью

5 зуба, закрепленной на поворотном столе

6. Усилие нагружения создается сменными грузами 8.

На предложенной конструкции стенда возможно проведение испытаний при постоянном заданном усилии нагружения. На фиг.5 сплошными линиями условно показан характер изменения жесткости зубьев — Е; воспринимаемой силы — F; перемещения—

f; при возникновении и развитии усталостной трещины — 4p (фиг.7) при испытании на стенде — прототипе, При достаточной жесткости зубьев и несущей основы ремня можно считать передаваемое усилие зубом на дуге обхвата, изменяющимся по закону, показанному на фиг,6.

При нагружении с помощью пружины обеспечение этого закона возможно только при определенной величине перемещения нагружателя. В реальной передаче эуб нагружается усилием, определяемым силовыми параметрами самой передачи.

Очевидно, что это усилие не зависйт ни от жесткости зуба, ни от длины усталостной трещины. И наоборот, деформация зуба определяется как действующим на него усилием, так и жесткостью зуба, Условно изменение параметров в реальной передаче показано пунктиром (фиг.5), что возможно моделировать в предлагаемой конструкции

5 стенда.

Формула изобретения

Стенд для испытания моделей зубьев на долговечность, содержащий основание, ус. тановленную на нем станину. опору для

10 крепления испытуемой модели зуба, нагружатель, нагружающий элемент, предназначенный для взаимодействия с испытуемой моделью зуба, и программный механизм, включающий регулируемый привод и ролик, 15 отличающийся тем.что,сцелью расширения функциональных воэможностей и повышения достоверности результатов испытаний, на станине выполнены параллельные направляющие, опора для

20 крепления испытуемой модели зуба выполнена в виде поворотного в параллельной и перпендикулярной направляющим плоскостях стола, установленного с возможностью перемещения в одной из направляющих, 25 нагружатель выполнен в виде установленной с воэможностью перемещения в другой направляющей каретки, смежных грузов и соединяющей последние гибкой связи, нагружающий элемент выполнен в виде эа30 крепленной на каретке сменной накладки, а стенд снабжен связанным с регулируемым приводом профильным кулачком для взаимодействия с роликом, 1747981

1747981

Pue. T

Составитель А. Баран

Техред М.Моргентал

Редактор И. Касарда

Корректор M. Пожо

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2497 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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