Стенд для испытаний муфт свободного хода Советский патент 1985 года по МПК G01M13/00 

1 Изобретение относится к машино-, строению, в частности к испытательным стендам. Цель изобретения - уменьшение .трудоемкости испытаний и улучшение эксплуатационных качеств путем обес печения плавного регулирования нагрузки во время работы стенда. На фиг.I показана конструктивная схема стенда для-испытаний муфт свободного хода; на - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1 механизм для изменения углового положения ведомого вала кардан ной передачи); на фиг.4 - графические зависимости скоростей вращения ведущего вала и ведомого элемента . шарнира равных угловых скоростей СО , ведомого вала шарнира неравных угловых скоростей W, а также момента нагрузки муфты свободного ход от угла поворота ведущего вала М. Стенд для испытаний муфт свободного хода содержит корпус 1, на котором установлен привод 2, преобразующий механизм, выполненный в виде карданной передачи неравных угловых скоростей, имеющей установленный в опоре 3 ведущий вал 4, который соединен с приводом 2 фррк- ционной муфтой, состоящей из ведущей полумуфты 5 и ведомой полумуфты 6, связанной с маховиком 7, а Также ведомый вал 8, имеющий элементы соединения с ведомой полумуфтой 9 испытуемой муфты не показаны} и : вильчатые выступы 10, и промежуточный элемент 11 в виде кольца, снабженный двумя диаметрально расположенными щипами 12, с помощью которьпс промежуточный элемент 11 шарнир но соединен с вильчатыми выступами 10 ведомого вала 8. С ведущим валом 4 жестко св.язан ведущий элемент 13 шарнира равных угловых скоростей, которьп снабжен двумя диаметрально расположенными щипами 14, ось которых перпендикулярна оси шипов 12 и с помощью которых ведущий элемент 13 шарнирно соединен с промежуточным элементом 11. Ведущий элемент 13 шарнира равных угловых скоростей имеет внутреннюю сферическую поверх ность 15, центр которой совмещен с осью вращения ведущего вала 4 и находится в плоскости расположения шипов 12 и 14. На сферической поверхности 15 вьтолнены полукольце532 , вые канавки 16, расположенные в плоскостях, проходящих через ось ведущего вала 4. В канавках 16 установлены щарики 17, соединяющие элемент 13 с ведомым элементом 18 щарнира равных угловых скоростей . имеющим сферическую поверхность I9 с полукольцевыми канавками 20 для шариков 17, Ведомьй элемент 18 соединен жестко с упругим элементом 21, другой конец которого соединен с ведущей- полумуфтой 22 ис- пытуемой муфты свободного хода, Меж ду полумуфтами 9 и 22.расположены тела 23 заклинивания.. Шарики 17. расположены свободно в отверстиях сепаратора 24, в центральном отверс тии которого установлен рычажок 25, опираюш йся сферическими концами с одной стороны.на ведущий вал 4, а с другой - на ведомый элемент IВ шарнира равных угловых скоростей. Упругий элемент 21 может быть выполнен в виде торсионного вала, пружины кручения или упругой муфты. Ведомый вал 8 установлен на подшипниках 26 качения в регулируемой .опоре 27. Стенд имеет также механизм для изменения углового положения ведомого вала 8, выполненный в виде дополнительного привода, содержащего, например, винт 28, шарнирно соединенный с корпусом 1, и гайку 29, шар-, нирно соединенную с регулируемой опорой 27. Стенд работает следующим образом. При выключении привода 2 и последующем соединении полумуфт 5 и 6 фрикционной муфты приводится во вращение преобразующий механизм с испытуемой муфтой свободного хода и маховик 7 накапливает кинетическую энергию. При соосном расположении ведущего 4 и ведомого 8 валов карданной передачи неравных угловых скоростей ее ведомый вал 8 и ведомый элемент 18 шарнира равных угловых скоростей вращаются с одинаковыми угловыми скоростями без погружения упругого элемента 21 и испытуемой муфты 9,22 .Вращением винта 28 дополнительного привода перемещается регулируемая опора 27,при этом ось ведомого вала 8 и ведомЬго элемента 18 поворачивается вокруг центра.шарнира равных угловых скоростей по отношению к оси ведущего вала 4. В связи 3 с этим ведомый вал 8 и соответствен но ведомая полумуфта 9 испытуемой муф свободного хода начин ают вращаться неравномерно со скоростью СО (фиг,4), Скорость изменяется циклически с периодом 180 , то превышая, то отставая от угловой скорости U, ведущего вала 4. При этом размах колеба ний скорости увеличивается по -мере удаления опоры 27 от нейтрального положения. Ведомьй элемент 18 шарнира равных угловьпс скоростей вращается с той же угловой скоростью ведущего вала О),-, так как шарики 17 передающие ему вращение от вала 4, располагаются с помощью рычажка 25 и сепаратора 24 в биссекторной плоскости, делящей угол между осями валов 4 и 8 пополам. Ведомая прлумуфта 9 (фиг.4} из положения t о начинает.обгонять ведущую полумуфту 22. При этом происходит зажатие полумуфтами тел 23 заклинивания муфты и поворот ведущей полумуфты 22 относительно ведомого элемента 18 шарнира равных угловых скоростей с закручиванием упругого элемента 21. В замкнутом контуре, включающем детали 13-14-11-12-8-923-22-21-18-17-13, возникает момент /2у Щ 534 нагрузки, пропорциональный углу закручивания упругого элемента 21, который растет до поворота -ведущего вала на угол Cf 90 . При этом в упругом элементе 21 накапливается потенциальная энергия за счет кинематической энергии маховика 7. При дальнейшем повороте ведущего вала 4 ведомый вал 8 начинает отставать от негр и происходит раскручивание упругого элемента 21 со снижением момента нагрузки. Потенциальная энергия упругого элемента 2 переходит в кинематическую энергию маховика 7. Далее цикл работы стенда повторяется. Зависимость М фиг.4 характеризует теоретическое изменение момента иагрузки. Реально в начальной фазе заклинивания муфты свободного хода за угол Cj происходит выборка зазоров в подвижных соединениях. Соответственно раскручивание упругого элемента .21 заканчивается раньше и поворот на угол С} происходит при холостом ходе испытуемой муфты, когда ее ведомая полумуфта 9 вращается медленнее ведзтцей полумуфты 22. 11 J7 26 21 9 23 w

СТЕНД ДОЯ ИСПЫТАНИЯ МУФТ СВОБОДНОГО ХОДА, содержащий корпус, привод и преобразующий механизм, вьтолненньй в виде карданной передачи неравных угловых скоростей с ведущим валом, связанным с приводом ведомым валом, имеюпщм элементы для соединения с одной полумуфтой испытуемой муфты, и промежуточным элементом, шарнирно связанным с ведучцда и ведомым валами, и в виде упругого элемента, один конец которого снабжен элементами для соединения с другой полумуфтой испытуемой муфты, а также в виде механизма для изменения углового положения ведомого вала, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости испытаний и улучшения эксплуатационных качеств путем обеспечения плавного регулирования нагрузки во время работы стенда, он снабжен шарниром равных угловых скоростей, ведущий элемент которого жестко связан с ведущим валом карданной передачи неравных угловых скоростей, а ведомый элемент связан с другим концом упругого элемента и установлен с возможностью вращения внутри ведомого вала карданной передачи угловых скоростей, механизм для изменения углового положения ведомого вала выполнен в виде дополнительного привода и регулируемой (Л опоры, кинематически связанной с ним с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном к оси ведомого вала, при этом последний установлен с возможностью вращения в регулируемой опоре, а промежуточный элемент карданной передачи неравных угловых скоростей и ведомый элемент шарнира равных угловых скоростей имеют общий центр поворота.