Устройство для исследования распределения нагрузки в зубчатых передачах Советский патент 1987 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при исследовании оптическим методом распределения нагрузки в зубчатых передачах при динамических испытаниях.

Цель изобретения - повышение точности при проведении динамических испытаний путем исключения влияния на регистрируемые показания зубьев, расположенных между контактирующими и регистратором, при непрерывном врандении и нагружении модели исследуемой передачи, а также синхронизации момента включения регистратора с моментом вхождения в зацепление секторов с несрезанными зубьями.

Иа чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит базовую нлиту 1 с нап)ав. 1яющими, расположенные в них каретки 2, на которых установлены опоры 3 с ПОДН1ИППИКОВЫМИ кольцами 4 и кольцами 5 внутри, в которых установлены ведущий 6 и ведомый 7 валы. На последних закреп- тены при помощи щпонки 8 колеса 9 и 10 модели исследуемой передачи и колеса 11 и 12 идентичной дополнительной зубчатой передачи.

Привод 13 и нагружатель, например электротормоз 14, кинематически связаны, при помощи муфт 15 и 16 с ведущим 6 и ведомым 7 валами. Источник 17 света установлен на нлите 1 сбоку от колес 9 и 10 модели исследуемой передачи.

Данные о распределении нагрузки в зацеплении фиксируются регистратором, например фотоаппаратом (не показан), связанным с синхронизатором (не показан), который может быть выполнен например, в виде металлического флажка, устанавливаемого па муфте 15, и взаимодействующего с ним электромагнитного датчика.

Число зубьев колес 9 и 10 модели исследуемой передачи кратно друг другу. Колеса 9 и 10 модели и колеса 11 и 12 дополнительной передачи выполнены с чередующимися секторами из срезанных, нар- нример сфрезованных, и несрезанных зубьев, причем колеса 9 и 11 на ведущем ва- ;iy 6 и колеса 10 и 12 на ведомом Ba;iy 7 установлены с угловым смещением относительно друг друга, обеспечивающим расноложение в шахматном порядке секторов с несрезанными зубьями.

Устройство работает следуюпдим образом.

Включают привод 13 и вращение с него через муфту 15 передается ведущему валу 6 и далее на нагруженный элекротормо- зом 14 велтомый вал 7 посредством зубчатого зацепления чередующихся в П1ахмат- ном порядке секторов с несрезанными зубьями колес 9. и 10 модели исследуемой нередачи и колес 11 и 12 дополнительной зубчатой передачи, когда секторы с несрезанными зубьями колес 9 и 10

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

выходят из зацепления. Непрерывность зацепления обеспечивается кратностью чисел зубьев колес 9 и 10 и колес И и 12. Включают источник 17 света, лучи от которого проходят через тело зубьев колес 9 и 10 и, отражаясь от их поверхности, создают яркую светимость. В месте контакта зубьев лучи света проходят из тела одного зуба в тело другого, не отражаясь, вследствие чего контактная полоска контрастна к фону и четко ограничена.

Данные о распределении нагрузки в зацеплении фиксируются с помощью фотоаппарата, срабатывающго в момент, когда зубья колес 9 и 10 модели исследуемых передач находятся в зацеплении. Исследуются зубья, расположенные на верхних краях несфрезерованных секторов, так как в этом случае сфрезерозапные зубья не препятствуют съему информации. Срабатывание затвора фотоаппарата в момент, когда исследуемая пара находится в зацеплении, обеспечивается по сигналу с элекромагнит- ного датчика синхронизатора, который срабатывает ilo поворачивающемуся и проходящему мимо него металлическому флажку, когда зубья колес 9 и 10 (секторы с несрезанными зубьями) находятся в зацеплении.

При работе устройства исследуется влияние различных конструктивных особенностей на распределение нагрузки в модели исследуемой зубчатой передачи. Устройство снабжено двумя наборами деталей, имею- цдими одинаковые размеры, но различную жесткость, так как один набор содержит металлические детали, а другой - изготовленные из плексигласа. Так как разность коэффициентов жесткости составляет 10, то, применяя при сборке одну или несколько деталей, изготовленных из плексигласа (валы 6 и 7, подн ипниковые кольца 4 и щпонки 8), можно исследовать влияние деформаций этих деталей на распределение нагрузки в зубчатом зацеплении, а если устройство собрано из металлических деталей, то влияние деталей исключается из расчетной схемы.

Фаза зацепления, которую необходи.мо исследовать (например, полюс или ножка), задается положением электромагнитного датчика, в зависимости от которого будет срабатывать затвор фотоаппарата. При использовании фотокамеры, позволяющей делать несколько кадров на протяжении долей секунды, можно зафиксировать процесс прохождения пятна контакта от одной фазы к другой.

Межосевое расстояние, а также расстояние между опорами 3 устанав;1ивают посредством перемещения кареток 2 по базовой плите I и опор 3 по кареткам 2.

Частота вращения определяется э;1екро- двигателем привода 13, а нагрузка в зацеплении - напряжением на обмотках электротормоза 14 нагружателя.

Изменением положения зубчатых колес 9 и 10 относительно опор 3 можно снизить коэффициент концентрации нагрузки с 1,40 до 1,30.

Формула изобретения

Устройство для исследования распределения нагрузки в зубчатых передачах, содержащее плиту с направляющими, расположенные в них каретки, установленные в последних с возможностью поворота ведущий и ведомые валы, закрепленная на них модель исследуемой передачи из оргстекла, и кинематически связанный с ведущим валом привод, отличающееся тем, что, с

5

целью повышения точности при проведении динамических испытаний, оно снабжено закрепленной на ведущем и ведомом валах зубчатой передачей, идентичной модели исследуемой передачи, колеса каждой из них выполнены с чередующимися секторами из срезанных и н.есрезанных зубьев, число которых у колес модели кратно друг к другу, источником света, установ.чен- ным на раме и обращенным к моде/ш исследуемой передачи, регистратором, связанным с последним синхронизатором и кинематически связанным с ведомым валом на- гружателем, колеса на каждом валу установлены с угловым смепдением относительно друг друга, обеспечивающим расноложе- ние в ц ахматном порядке секторов с пес- резанными зубьями.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к иснытательной технике, и может быть иснользовано нри исследовании онтическим методом распределения нагрузки в зубчатых передачах при динамических испытаниях. Целью изобретения является повып1енне точности при проведении динамических испытаний путем исключения влияния на регистрируемые показания зубьев расположенных между контактирующим регистратором при непрерывном вращении и нагруженин модели исследуемо{1 передачи, а также синхронизации момента включения регистратора с моментом вхождения в зацепление секторов с передающими зубьями. При работе устройства вращение от привода 13 передается ведущему валу 6 и далее на нагруженный электротормозом 14 ведомый вал 7 носредством зубчатого зацепления чередуюп ихся в щахматном порядке секторов с несрезанными зубьями колес 9, 10 модели исследуемой передачи н колес И, 12 дополнительной передачи. При работе источника 17 света данные о распределении нагрузки в зацеплении фиксируются регистратором, срабатывающим по сигналу с электромагнитного датчика синхронизатора в момент зацепления секторов с несрезанными зубьямп колес 9, 10 модели исследуемой передачи. 1 ил. S (f С 156 9 6 70 П II/// 74