Стенд для испытаний конического редуктора по схеме замкнутого контура
Владельцы патента RU 2610940:
Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Титан" (RU)
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытательным стендам конических редукторов со встроенными муфтами. Устройство содержит электродвигатель, планетарный и червячный редукторы, у которых коронная шестерня связана с шестерней испытуемого редуктора, водило через торсион и многозвенный карданный вал - с его колесом, а солнечная шестерня связана с колесом червячного редуктора, в котором червяк выполнен подвижным в осевом направлении и через подшипниковый узел и шайбу взаимодействует поочередно с двумя штоками датчиков давления, регистрирующих значения крутящего момента закрутки валов в контуре, которая проводится вращением червяка от ручного привода или от второго электродвигателя. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей стенда. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к испытательным стендам, а именно к испытаниям конических редукторов.
Известен стенд с механическим торможением колодочным тормозом (Машины и стенды для испытания деталей. - М.: Машиностроение, 1979. - 76 с, рис. 2.30). Этот стенд прямого действия, т.е. электродвигатель (собственный электродвигатель), испытуемый редуктор и связанный с ним колодочный тормоз.
Недостатки этого стенда заключаются в необходимости дорогостоящего нагружателя с принудительным охлаждением и электродвигателя большой мощности.
Известен стенд с автономным нагружающим устройством (Машины и стенды для испытания деталей. - М.: Машиностроение, 1979. - 73 с, рис. 2.25) для испытаний цилиндро-конических редукторов по замкнутому контуру, содержащим два одинаковых испытуемых редуктора, связанных между собой тихоходными валами, а их быстроходные валы связаны цилиндрическим с косозубыми шестернями редуктором с промежуточным валом. Нагрузка в контуре создается гидроцилиндром осевым перемещением промежуточного вала с косозубыми колесами.
Недостаток этого стенда в невозможности испытания редукторов со встроенными муфтами, допускающих их пробуксовку в процессе испытаний, и невозможности испытаний в таком замкнутом контуре редукторов с разными моментами срабатывания предохранительных муфт при смене направления вращения.
Задача предлагаемого стенда обеспечить испытание в замкнутом контуре конических редукторов со встроенными муфтами, включая и муфты с разными моментами срабатывания при смене направления вращения.
Технический результат - расширение функциональных возможностей стенда при его малой энергоемкости.
Это достигается тем, что в стенде, содержащем электродвигатель, нагружатель с приводом червячной передачей, установлен планетарный редуктор, в котором коронная шестерня связана с шестерней испытуемого конического редуктора, а водило через торсион и многозвенный карданный вал с его колесом, при этом солнечная шестерня жестко соединена с колесом червячной передачи, в которой червяк выполнен с возможностью осевого перемещения и через подшипниковый узел и вилку связан с шайбой, взаимодействующей поочередно с двумя штоками датчиков давления, причем на другом конце червяка выполнен шестигранник для установки съемной рукоятки ручного привода и установлен для привода от дополнительного электродвигателя шкив ременной передачи с выполненными в нем по окружности отверстиями для установки съемного фиксатора, взаимодействующего с сопрягаемым отверстием в корпусе.
На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого стенда;
на фиг. 2 показано сечение по червяку червячной передачи;
на фиг. 3 показан вид на шкив ременной передачи и рукоятку ручного привода, установленные на червяке.
Стенд содержит основание 1, электродвигатель 2 с ременной передачей 3, планетарный редуктор 4, коронная шестерня 5 которого соединена с шестерней 6 испытуемого конического редуктора 7, а водило 8 через торсион 9 и многозвенный карданный вал 10 с его колесом 11. Солнечная шестерня 12 жестко соединена с колесом 13 червячной передачи 14, в которой червяк 15 установлен на игольчатых подшипниках 16 с возможностью его осевого перемещения и через подшипниковый узел 17 и вилку 18 связан с шайбой 19, взаимодействующей поочередно со штоками 20 двух датчиков давления 21 и 22. На втором конце червяка 15 выполнен шестигранник «а» для установки съемной рукоятки 23 ручного привода и установлен для привода от дополнительного электродвигателя 24 шкив 25 ременной передачи 26, на котором выполнены по окружности отверстия «б» для установки съемного фиксатора 27, взаимодействующего с сопрягаемым отверстием «в» в корпусе 28.
При установленном в корпусе 28 съемном фиксаторе 27, соответственно при неподвижной солнечной шестерне 12, передаточные отношения планетарного редуктора 4 и испытуемого конического редуктора 7 одинаковые.
Планетарный 4 и червячный 14 редукторы установлены в едином корпусе 28, на котором через регулируемые по высоте болтовые соединения 29 закреплен электродвигатель 2. Датчики давления 21 и 22 выполнены гидравлическими, в полости которых установлены не показанные на чертеже манометры.
Стенд работает следующим образом.
На стенд устанавливается испытуемый конический редуктор 7, например, со встроенными на валу шестерни 6 нормально разомкнутой электромагнитной муфтой I и кулачковой предохранительной муфтой II.
В электромагнитной муфте I при подаче напряжения на клеммы «+» и «-» якорь «д» притягивается к поворотному магнитопроводу «г» с последующей передачей силой трения между ними крутящего момента.
В предохранительной муфте II подвижная по шлицам обойма «ж» прижата пружиной к обойме «е».
При превышении крутящего момента выше расчетного составляющей осевой силой по скосам α и β сжимается пружина и обойма «ж» проворачивается относительно обоймы «е». Из-за разности углов α и β крутящий момент проворота обойм «е» и «ж» при смене направления вращения разный.
Стенд допускает несколько режимов работы.
Первый режим
К испытуемому коническому редуктору 7 прикладывается крутящий момент меньше момента срабатывания (буксования) электромагнитной I и предохранительной II муфт в обоих направлениях вращения.
Порядок работы
Включается электродвигатель 2, подается питание к электромагнитной муфте I испытуемого конического редуктора 7, демонтируется съемный фиксатор 27 (фиксатор 27 разворачивается на 180° и осевым перемещением вынимается из отверстий «в» и «б»). При повороте червяка 15, соответственно и повороте солнечной шестерни 12, передаточные отношения планетарного редуктора 4 и испытуемого конического редуктора 7 разные, поэтому происходит закрутка торсиона 9. Вращением съемной рукоятки 23 ручного привода закручивается на нужный крутящий момент, регистрируемый по датчикам давления 21 или 22 в зависимости от направления вращения, многозвенный карданный вал 10 и торсион 9, после чего съемный фиксатор 27 в обратной последовательности вновь устанавливается в шкив 25. Проводятся испытания. При необходимости корректировки величины крутящего момента закрутки валов действия проводятся по описанной выше схеме при работающем приводе.
При этих испытаниях червяк 15 работает в двух режимах:
при вращении червяка 15 для закрутки торсиона 9 - как в червячной передаче, т.е. с большим передаточным отношением и с небольшим кпд, а при его осевом перемещении (взаимодействие с датчиками давления) - как в реечной передаче, т.е. с малыми потерями в зацеплении, соответственно, высоким кпд.
Второй режим
Проверка значения крутящего момента при срабатывании электромагнитной муфты I или предохранительной муфты II.
Технологически блокируется одна из муфт. Закрутка торсиона 9 стенда производится по схеме, описанной в первом режиме, и с доведением крутящего момента до срабатывания муфты (до ее пробуксовки).
Третий режим
Притирка трущихся пар электромагнитной и предохранительной муфт (предохранительная муфта может быть и фрикционной).
Порядок работы
Со стенда демонтируется съемная рукоятка 23 и съемный фиксатор 27. По схеме первого режима включается электродвигатель 2 и электромагнитная муфта I. При притирке поверхностей одной из муфт вторая муфта технологически блокируется.
Включается дополнительный электродвигатель 24, при этом происходит постоянное с небольшими оборотами проскальзывание трущихся поверхностей прикатываемой муфты при крутящем моменте, регистрируемом в зависимости от направления вращения дополнительного электродвигателя 24 на датчике давления 21 или 22.
1. Стенд для испытаний конического редуктора по схеме замкнутого контура, содержащий электродвигатель, нагружатель с приводом червячной передачей, отличающийся тем, что в стенд установлен планетарный редуктор, коронная шестерня которого связана с шестерней испытуемого конического редуктора, а водило через торсион и многозвенный карданный вал с его колесом, при этом солнечная шестерня жестко соединена с колесом червячной передачи, в которой червяк выполнен с возможностью осевого перемещения и через подшипниковый узел и вилку связан с шайбой, взаимодействующей поочередно с двумя штоками датчиков давления, причем на другом конце червяка выполнен шестигранник для установки съемной рукоятки ручного привода и установлен для привода от дополнительного электродвигателя шкив ременной передачи с выполненными в нем по окружности отверстиями для установки съемного фиксатора, взаимодействующего с сопрягаемым отверстием в корпусе.
2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что червячная передача и планетарный редуктор выполнены в одном корпусе.
3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что датчики давления выполнены гидравлическими с установленными в их полостях манометрами.
