Стенд для испытаний соосных редукторов

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкции испытательных стендов, и может быть использовано для испытания соосных редукторов по схеме замкнутого контура. Стенд содержит приводной двигатель 3 (фиг.1) и два соосно устанавливаемых редуктора 1 и 2. Выходные валы 7 и 8 выполнены полыми и соединены между собой упругой муфтой 9. Внутри полых валов расположены входные валы 4 и 5, которые соединены муфтой 6. Корпус редуктора 1 неподвижно установлен на раме 10 стенда, а корпус редуктора 2 установлен в технологической опоре 11, закрепленной на раме 10 с возможностью поворота относительно корпуса редуктора 1 на заданный угол. Для поворота корпуса редуктора 2 на заданный угол и фиксации его в этом положении внутри технологической опоры 11 вмонтирована червячная самотормозящая пара 12, червячное колесо которой может быть выполнено в виде сектора, закрепленного на корпусе редуктора 2 с помощью винтов. Принципиально червячная пара может быть заменена любым другим механическим либо гидравлическим устройством, установленным в технологической опоре. 2 ил.

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкции испытательных стендов, и может быть использовано для испытания редукторов по схеме замкнутого контура.

Известные стенды, работающие по схеме замкнутого контура для испытания валов и зубчатых колес, включают как минимум два технологических редуктора для замыкания контура и являются достаточно сложными устройствами [1].

Наиболее близким к заявляемому является стенд для испытания планетарных редукторов с полыми центральными валами по схеме замкнутого контура, включающего два соосно устанавливаемых планетарных редуктора и нагружатель, создающий равные, противоположно направленные крутящие моменты на присоединяемых к нему звеньях планетарных редукторов [2]. Этот стенд не имеет в своей схеме технологических редукторов, а для упрощения конструкции снабжен торсионом, устанавливаемым внутри полых центральных валов испытуемых через нагружатель.

Недостаток указанного стенда заключается в том, что он "перегружен" соединительными муфтами за счет торсионного вала.

В основу изобретения положена техническая задача обеспечить ускоренные испытания на выносливость путем создания любых, ограниченных только прочностью силовых элементов передачи нагрузок при снижении мощности привода и упрощении конструкции стенда.

Указанная задача решается тем, что в стенде для испытания соосных редукторов по схеме замкнутого контура, включающем приводной двигатель и два соосно устанавливаемых редуктора, выходные полые валы которых соединены между собой, согласно изобретению входные валы редукторов соединены непосредственно друг с другом муфтой и расположены внутри полых выходных валов, которые соединены между собой упругой муфтой, причем корпус одного из редукторов установлен неподвижно на раме стенда, а корпус второго редуктора установлен в технологической опоре, закрепленной на раме с возможностью поворота относительно корпуса первого редуктора на заданный угол и снабженной самотормозящейся червячной парой, сектор червячного колеса которой закреплен на корпусе подвижного редуктора.

Отличием заявляемого стенда является то, что нагружение редукторов происходит при условии, когда один из редукторов установлен неподвижно на раме, а корпус второго редуктора установлен на технологической опоре, закрепленной на раме, и может поворачиваться относительно первого редуктора на заданный угол. Такая схема позволяет исключить торсионный вал и сократить число соединительных муфт, а также уменьшить осевой габарит стенда. Благодаря такой конструкции, за счет поворота корпуса одного редуктора относительно корпуса другого редуктора происходит закрутка вращающимися моментами всех валов и зубчатых колес, входящих в кинематическую цепь замкнутого контура двух редукторов. Стенд позволяет регулировать величину закрутки, а значит величину нагрузок, возникающих в силовых элементах замкнутого контура, что создает условия для проведения ускоренных стендовых испытаний. При этом потребляемая мощность для работы стенда будет определяться только силами трения и по расчетам составляет 2...3% от мощности, которую может передать редуктор при рабочих нагрузках.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дана кинематическая схема стенда; на фиг.2 - схема механизма поворота одного из редукторов.

Испытуемые планетарные редукторы 1 и 2 установлены на стенде соосно. Приводной двигатель 3 соединен с входным валом 4 одного из редукторов. Входные валы 4 и 5 редукторов соединены муфтой 6 и расположены внутри выходных полых валов 7 и 8, которые соединены между собой упругой муфтой 9. Такое соединение редукторов образует замкнутый контур, показанный на фиг.1 штриховыми линиями. Корпус редуктора 1 неподвижно установлен на раме 10 стенда, а корпус редуктора 2 установлен в технологической опоре 11, закрепленной на раме 10 с возможностью поворота относительно корпуса первого редуктора на заданный угол.

Для поворота корпуса редуктора 2 на заданный угол и фиксации его в этом положении внутри технологической опоры 11 вмонтирована червячная самотормозящая пара 12, червячное колесо 13 (фиг.2) которой может быть выполнено в виде сектора 14, закрепленного на корпусе редуктора 2 с помощью винтов 15. Принципиально червячная пара может быть заменена любым другим механическим либо гидравлическим устройством, установленным в технологической опоре.

Испытания на стенде осуществляют следующим образом.

При повороте червяка червячной пары с помощью приводной рукоятки 16 поворачивается сектор червячного колеса 13, который жестко связан с корпусом редуктора 2, поэтому корпус также поворачивается вместе с сектором на угол, равный ориентировочно α=±(15°...20°). Поскольку редуктор 1 неподвижен, то вся система валопровода редукторов 1 и 2 в замкнутом контуре нагружается силами упругости, чему способствует упругая муфта 9. Фиксация корпуса редуктора 2 в заданном положении осуществляется за счет сил трения, так как червячная пара выполнена самотормозящейся.

Величина упругого момента в замкнутом контуре ограничивается только прочностью упругой муфты 9 и прочностью других силовых элементов замкнутого контура.

Стенд позволяет проводить ускоренные испытания на выносливость и износ системы валопровода, потребляя незначительную мощность на привод.

Промышленная применимость.

Разработанный стенд для испытания соосных редукторов может быть использован для ускоренных испытаний на выносливость зубчатых колес, валов и подшипников коробок перемены передач (КПП) легковых автомобилей и всех типов силовых соосных редукторов, включая планетарные, в том числе некоторые типы КПП строительно-дорожных машин.

Источники информации, принятые во внимание.

1. А.С. 1422052 СССР, МПК G 01 M 13/02. Стенд для испытания трансмиссий транспортных машин.

2. А.С. 244672 СССР, МПК G 01 M 13/02. Стенд для испытания планетарных редукторов. О.Л. Скоблов. Опубл. 28.05.1969. Бюл. №18.

Стенд для испытаний соосных редукторов по схеме замкнутого контура, включающий приводной двигатель и два соосно устанавливаемых редуктора, выходные полые валы которых соединены между собой, отличающийся тем, что входные валы редукторов соединены непосредственно друг с другом муфтой и расположены внутри полых выходных валов, которые соединены между собой упругой муфтой, причем корпус одного из редукторов установлен неподвижно на раме стенда, а корпус второго редуктора установлен в технологической опоре, закрепленной на раме с возможностью поворота относительно корпуса первого редуктора на заданный угол и снабженной самотормозящейся червячной парой, сектор червячного колеса которой закреплен на корпусе подвижного редуктора.