СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВУХ ОДИНАКОВЫХ ЧЕРВЯЧНЫХ РЕДУКТОРОВ ПО СХЕМЕ ЗАМКНУТОГО КОНТУРА Российский патент 2017 года по МПК G01M13/02 

Настоящее изобретение относится к испытательным стендам, а именно к стендам для испытания червячных редукторов.

Известен стенд для испытаний червячных редукторов прямого действия («Машины и стенды для испытания деталей» Москва, «Машиностроение», 1979. Фиг. 2.36, стр. 80), содержащий балансирный электродвигатель, колодочный тормоз с пружинно-винтовым механизмом сжатия колодок, валы для подсоединения испытуемой передачи.

Недостаток этого стенда в наличии дорогостоящего устройства нагружения и необходимости подвода большой энергии.

Известен стенд с замкнутым контуром («Машины и стенды для испытания деталей». Москва, Машиностроение, 1979. Фиг. 2.39, стр. 81), содержащий два одинаковых испытуемых червячных редуктора, у которых тихоходные валы связаны торсионным валом с муфтой, а быстроходные валы - цилиндрическим редуктором, в котором предусмотрен выходной вал для подсоединения электродвигателя. Нагрузка на испытуемые редукторы (в контуре) создается закруткой торсионного вала. В этом стенде отсутствует тормозное устройство, и мощность электродвигателя определяется только внутренними потерями в контуре. В этом стенде при испытаниях один червячный редуктор работает в режиме преодоления нагрузки, а второй - в режиме помогающей нагрузки. Как известно, прямой и обратный кпд червячного редуктора разный, поэтому при одном и том же крутящем моменте на червячных колесах обоих редукторов (момент закрутки торсиона) крутящий момент на червяках разный.

Недостаток этого стенда в отсутствии достоверных показаний величины крутящих моментов именно на валу каждого червяка, что делает невозможным оценить качество испытуемых редукторов, которое оценивается по соотношению крутящих моментов на входном и выходном валах и невозможности закрутки торсионного вала при работающем приводе - в динамике.

Техническим результатом заявленной конструкции стенда для испытания двух одинаковых червячных редукторов по схеме замкнутого контура является возможность замеров фактических крутящих моментов на входных валах-червяках и проведения закрутки торсионного вала при работающем приводе.

Указанный технический результат достигается тем, что в стенд, содержащий основание, электродвигатель с ременной передачей, два технологических конических редуктора, связанных между собой торсионным валом с датчиком его закрутки, установлены два одинаковых планетарных редуктора по схеме 2K-H, солнечные шестерни которых связаны с червяками испытуемых червячных редукторов, водила связаны между собой, а коронная шестерня каждого редуктора имеет возможность поворота и установленным на ней рычагом взаимодействует посредством талрепа и поворотного рычага с датчиком нагрузки, установленным на основании.

Такое выполнение стенда позволяет закрутку торсиона талрепом производить при работающем приводе, иметь достоверные показания крутящего момента на червяке каждого испытуемого червячного редуктора как по величине, так и по направлению, и по соотношению его с крутящим моментом на колесе червячного редуктора (крутящий момент закрутки торсионного вала) давать объективную оценку его качества.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого стенда.

На фиг. 2 дан поперечный разрез с видом на талреп - механизм разворота.

Стенд содержит основание 1, электродвигатель 2 с ременной передачей 3, два технологических конических редуктора 4, одни шестерни которых связаны между собой торсионным валом 5 с датчиком 6 его закрутки, а вторые шестерни через валы 7 - с червячными колесами 8 и 9 двух одинаковых испытуемых червячных редукторов 10 и 11, червяки 12 и 13 каждого из которых через зубчатые муфты 14 и 15 связаны с солнечными шестернями 16 и 17 двух одинаковых планетарных редукторов 18 и 19, водила 20 и 21 которых жестко связаны между собой и на их соединительном валу установлен ведомый шкив 22 ременной передачи привода от электродвигателя 2.

Корона 23 и 24 каждого планетарного редуктора выполнена поворотной и через жестко закрепленный на ней рычаг 25, на котором установлена поворотная гайка 26, взаимодействующая через винт 27 талрепа с ответной поворотной гайкой 28, установленной в поворотном рычаге 29, выполненным балансиром, взаимодействует с датчиком нагрузки - штоком 30 гидроцилиндра 31 с установленным в его полости не показанном на чертеже манометром.

Стенд работает следующим образом.

На стенд устанавливаются два одинаковых испытуемых червячных редуктора 10 и 11, червячные колеса которых валами 7 соединяются с валами технологических конических редукторов 4. В зависимости от направления закрутки торсиона 5 винтом 27 талрепа устанавливается исходное взаимное положение рычагов 25 и 29 - то ли они раздвинуты, то ли сдвинуты.

Зубчатыми муфтами 14 и 15 червяки 12 и 13 испытуемых редукторов 10 и 11 блокируются с солнечными шестернями 16 и 17. Испытуемые червячные редукторы 10 и 11 таким образом оказываются в замкнутом контуре.

Включается электродвигатель 2, вращением винтов 27 талрепов закручивается торсионный вал 5 крутящим моментом, контролируемым по датчику 6 его закрутки.

Пересчетом показаний манометров определяется крутящий момент М_К на короне, крутящий момент на червяке М_Ч - солнечной шестерне, как известно, равен

где z_c - число зубьев солнечной шестерни,

z_к - число зубьев коронной шестерни,

0,98 - кпд планетарного редуктора.

Показания крутящего момента на солнечных шестернях-червяках 12 и 13 разные на обоих червячных редукторах 10 и 11, т.к. в замкнутом контуре на одном редукторе преодолевается момент закрутки торсиона, а на втором - это помогающий момент.

В предлагаемом стенде регистрируется именно фактический крутящий момент на червяке независимо от величины крутящего момента на соединительном валу водил, соответственно, по соотношению его с моментом на червячном колесе (торсионном вале) может даваться объективная оценка качества испытуемого редуктора.

Изменение величины нагрузки в контуре (величину закрутки торсионного вала) при работающем приводе в динамике расширяет эксплуатационные качества стенда, позволяет запуск электродвигателя проводить на холостом ходу без нагрузки, соответственно, при его меньшей мощности.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытаний червячных редукторов. Стенд содержит основание с установленным на нем электродвигателем с ременной передачей, два одинаковых конических редуктора, связанных между собой торсионом с датчиком момента его закрутки, вторые шестерни конических редукторов связаны валами с червячными колесами двух одинаковых испытуемых червячных редукторов, червяки которых зубчатыми муфтами блокируются с солнечными шестернями двух одинаковых планетарных редукторов, у которых водила жестко связаны между собой валом с установленным на нем ведомым шкивом ременной передачи. Технический результат заключается в возможности проведения измерений фактических крутящих моментов на червяке каждого испытуемого редуктора как по величине, так и по направлению. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Стенд для испытания двух одинаковых червячных редукторов по схеме замкнутого контура, содержащий основание, электродвигатель с ременной передачей, два технологических конических редуктора, связанных между собой торсионным валом с датчиком его закрутки, отличающийся тем, что в стенд уставлены два одинаковых трехзвенных планетарных редуктора, одни звенья которых соединены зубчатыми муфтами с червяками испытуемых червячных редукторов, вторые звенья жестко связаны между собой, а третье звено каждого редуктора имеет возможность поворота и установленным на нем рычагом взаимодействует посредством механизма разворота и поворотного рычага с датчиком нагрузки, установленным на основании.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что планетарные редукторы выполнены по схеме 2К-Н, солнечные шестерни которых связаны с червяками испытуемых червячных редукторов, водила связаны между собой, а коронные шестерни имеют возможность поворота.

3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что механизм разворота выполнен талрепом.