Установка для экспериментального исследования цилиндрических зубчатых колес Советский патент 1957 года по МПК F16H55/17 G01M13/02 F16H1/06 

Известные установки для экспериментального исследования цилиндрических шестерен с прямыми и косыми зубьями на динамическую нагрузку, с применением пьезоэлектрического или иного датчика, воспринимающего возникающее на зубьях исследуемых шестерен усилия и посылающего соответствующие электрические импульсы в направлении регистрирующего осциллографа, не обеспечивают определения фактических усилий на зубьях шестерен в зависимости от характера распределения прилагаемых нагрузок.

Этот недостаток устранен в описываемой установке тем, что ведущая шестерня выполнена с шахматным расположением прямых зубьев, сцепляемых с зубьями двух рядом и параллельно расположенных ведомых ujecTepeH. Первая шестерня посажена на шейку ступицы второй шестерни, которая снабжена сквозным окном для кольца первой шестерни, передающего на вторую щестерню окружное усилие через датчик, смонтированный в сквозном окне.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки; на фиг. 2 - взаимное расположение ведущей и ведомых шестерен; фиг. 3 и 4 устройство датчика и токосъемника соответственно спереди и сбоку.

Ведущая шестерня / сцеплена с двумя ведомыми шестернями 2 н 3 (фиг. 1-2); нормально нарезанные зубья ведущей щестерни расположены в шахматном порядке, причем длина половины зуба ведущей щестерни равна соответственно длине зуба каждой из ведомых шестерен.

Шестерня 2 жестко закреплена на ведомом валу 4, а шестерня 3 подвижно посажена на шейку ступицы шестерни 2; в шестерне 2 вырезано окно, с одной стороны которого в гнездо ввернут пьезокварцевый датчик 5, а с другой стороны ввернут болт 6 с контргайкой (фиг.. 3 и 4).

В отверстие в шестерне 3 запрессован cдни концом палец 7 такпм

образом, чтобы свободный конец пальца помещался между воспринимающим давление элементом датчика 5 и торцом болта 6.

Осевое смещение шестерни 3 предусматривается затяжкой установочного кольца 8.

В процессе работы установки зубья ведущей щестерни поочередно входят в зацепление с зубьями ведомых щестерен. Часть окружного усилия, воспринимаемая зубом щестерни 3, передается через палец 7 па датчик 5 и через него на щестерню 2. Таким образом, общий крутящий момент, передаваемый па вал 4, остается постояппым. В тот момент, когда в зацеплении находится только одна пара зубьев ведомых щестерен, окружное усилие полностью передается через палец 7 на датчик 5. При дальнейшем выходе зуба щестерни 3 из зацепления и входа в зацепление следующего зуба щестерни 2 давление, воспринимаемое датчиком, постепенно уменьщается до момента начала входа в зацепление следующей пары зубьев щестерен 1 тл 3, носле чего давление на датчик снова увеличивается.

Таким образом, датчик испытывает переменное давление, изменяющееся пропорционально изменению усилий, т. е. по закону распределения нагрузки между двумя парами одновременно работающих зубьев. Фиксируя посредством осциллографа показания датчика, получаем осциллограмму изменения усилий, действующих на зуб в процессе зацепления. Так как динамические нагрузки накладь ваются на статические, то одновременно выявляется также характер и величина изменения динамической нагрузки, возникающей в зубчатой передаче. Электродвигатель 9 через гибкую муфту 10 приводит во вращение вал // с ведущей щестерней 1, сцепленной с ведомыми шестерням и 2 и 3. Ведомый вал 4 соединен с тормозом 2, посредством которого создается нагрузка на зубья. От датчика 5 через контакты 13 и 14 ток поступает через усилитель /5 в осциллограф 16, который регистрирует осциллограмму изменения статических и динамических нагрузок на зубья ведомой щестерни.

Предмет изобретения

Установка для экспериментального исследования цилиндрических зубчатых колес, с применением пьезоэлектрического или иного датчика, воспринимающего возникающие на зубьях исследуемых щестерен усилия и посылающего соответствующие электрические импульсы в направлении регистрирующего осциллографа, отличающаяся тем, что, с целью определения фактических усилий на зубьях шестерен в зависимости от характера распределения прилагаемых нагрузок, ведущая щестерня выполнена с щахматным расположением прямых зубьев, сцепляемых с зубьями двух рядом и параллельно расположенных ведомых щестерен, из которых первая щестерня посажена на щейку ступицы второй щестерни, снабженной сквозным окном для пальца первой шестерни, передающего на вторую щестерню окружное усилие через датчик, смонтированный в сквозном окне.