Стенд для испытания карданного шарнира Советский патент 1987 года по МПК G01M13/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательным стендам, и может быть использовано для испытаний асинхронных карданных шарниров 5 карданных подшипников и их уплотнений.

Целью изобретения является приближение условий испытаний к эксплуатационным путем дополнительного нагру- жения испытуемого шарнира цикличес- КИМ крутящим моментом.

На фиг. 1 показана кинематическая схема стенда; на фиг, 2 - соосное положение крестовин в режиме отсутствия циклического крутящего момента на фиг. 3 - развернутое положение крестовин, вызывающее циклический крутящий момент.

Стенд содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы с вилками 3 и 4, в которых размещается крестовина 5 испытуемого шарнира, установочный шарнир, состоящий из кольцевой крестовины 6, ведущей 7 и ведомой 8 вилок с подшипниками 9. Ведущий вал 1 связан с приводом 10 и опирается через опору 11 на станину 12 стенда. Нагружатель выполнен в виде упругой регулируемой в окружном направлении муфты 13, одна из полумуфт которой закреплена на ведущем валу 1, а другая соединена с полым торсионным валом 14, Стенд снабжен муфтой 15 углового смещения, одна из полумуфт которой закреплена на ведомом валу 2, а другая связана с концом жесткого полого вала 16, который другим кондом соединен с ведомой вилкой 8 установочного шарнира. Свободный конец ведомого вала 2 размещен с возможностью осевого перемещения в опоре 17, которая через гидроцилиндр 18 связана со станиной 12.

Один из валов (например, вал 16) снабжен тензодатчиком 19, а вал 2 - ртутным токосъемником 20 для измерения крутящего момента в карданных шарнирах. Привод 10 вращения снабжен преобразователем 21 частоты вращения Муфта 15 имеет лимбы для отсчета уг- лового положения полумуфт (не показаны), а гидроцилиндр 18 снабжен линейкой для отсчета его поступательного перемещения (не показана).

Стенд работает следующим образом.

При вращении привода 10 испытуемы и установочный карданные шарниры также вращаются вокруг своей оси. Угол

5

5

0 п

0

5

установки шарниров определяется положением штока гидроцилиндра 18, связанного со станиной 12 стенда и через сферическую опору 17 и вал 2 с ведомой вилкой 4 испытуемого шарнира.

При соосном (оси соответствующих шипов совпадают) расположении крестовин 5 и 6 испытуемого и установочного шарниров (фиг.2) и относительном повороте полумуфт муфты 13 закручивается торсионный вал 14, а испытуемьй и установочньш шарниры нагружаются статическим крутящим моментом.

Для нагружения испытуемого шарнира циклическим крутящим моментом разворачивают установочньш шарнир относительно испытуемого на некоторьш угол А (фиг.З) при помощи муфт 15 и 13. Угол разворота отсчитывают по лимбам муфты 15. Затем муфтой 13 задают необходимую упругую закрутку торсионного вала 14, а перемещением штока гидроцштиндра 18 - угол излома шарниров, В этом случае при вращении привода 10 испытуемый и установочный шарниры нагружаются как статическим крутящим моментом, так и циклическим, величина которого определяется углом поворота ( вала 1 при вращении, углом относительного разворота шарниров и d , жесткостью С упругого торсионного вала 14 и углом излома шарниров /з , т.е.

Мц f (Lf ; С; /5 ).

Появление циклического крутящего момента обусловлено циклическими крутильными- деформациями торсионного вала 14, происходящими благодаря асинхронности относительного вращения ведущих 3 и 7 и ведомых 4 и 8 вилок шарниров, развернутых друг относительно друга на угол d ,

Если шарниры установлены соосно (фиг.2), т.е. совпадают оси шипов крестовин, то,хотя ведомые и ведущие вилки шарниров вращаются несинхронно, одноименные вилки испытуемого и установочного шарниров вращаются синхронно, и циклический крутящий момент не возникает.

При развороте вилок испытуемого и установочного шарниров на угол Ad фазы несинхронно вращающихся одноименных вилок не совпадают, и, так как ведомые вилки 4 и 8 вынуждены вращаться синхронно, поскольку жест

ко связаны муфтой 15, то ведущие вилки 3 и 7, связанные упруго торсионным валом 14, вращаются несинхронно. Практически ведомая вилка 8 установочного шарнира совершает циклические колебания относительно ведущей вилки испытуемого шарнира. Соответственно этому происходят циклическое деформирование торсионного вала 14 и нагружение шарниров циклическим крутящим моментом. Необходимые измерени производятся с помощью датчиков 19 токосъемника 20 и преобразователя 21

Таким образом, стенд обеспечивает нагружение испытуемого шарнира при его вращении одновременно статическим и циклическим крутящими моментами.

Это позволяет приблизить условия испытания к эксплуатационным и прово дить форсированные испытания шарниров карданных передач при циклическом нагружении.

Формула изобретения

Стенд для испытания карданного шарнира, содержащий станину, привод.

О

20

J5

25

ведущий и ведомый валы с вилками для установки крестовины с испытуемым шарниром, устано вочный шарнир в виде ведущей и ведомых вилок и кольцевой крестовины, размещенной в плоскости разъема вилок ведущего и ведомого валов, торсионньш вал, охватывающий ведзщий вал и соединенный жестко одним концом с ведущей вилкой установочного шарнира, упруго регулируемую в окружном направлении муфту, одна из полумуфт которой жестко связана с ведущим валом, а другая - с вторым концом торсионного вала, и установленньш на станине гидроцилиндр с опорой, в которой размещен свободный конец ведомого вала с возможностью осевого перемещения в ней, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным, он снабжен охватывающим ведомый вал жестким валом, один конец которого жестко связан с ведомой вилкой установочного шарнира, и муфтой углового смещения, одна из полумуфт которой жестко связана с ведомым валом, а другая - с вторым концом жесткого вала.

23 оС

Фиг.З

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для испытаний асинхронных карданных шарниров. Целью изобретения является приближение условий испытаний к эксплуатационным путем дополнительного нагружения испытуемого шарнира циклическим крутящим моментом. При развороте крестовины 5 с испытуемым шарниром относительно крестовины 6 установочного шарнира с помош;ью муфт 15 и 13 и изломе шарниров с помош,ью гидроцилиндра 18 в ведомой вилке 8 установочного шарнира возникает пуль- сируюш;ий момент относительно вилки 4 за счет асинхронности их вращения при вращении вала 1. Но вследствие жесткой связи вилок 4 и 8 через муфту 15 ведущая вилка 7 совершает колебание относительно вилки 3, закручивая торсионный вал 14 и тем самым нагружая через упругую муфту 13 вилку 3, а следовательно, и испытуемый шарнир циклическим крутящим моментом. 3 ил. i (Л СО СП 00 ел 78 12 фиг.Г

Составитель Т.Хромова Редактор О. Юрковецкая Техред И. Ходанич

Заказ 2353/45 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор Т.Колб