Способ определения долговечности передач зацеплением Советский патент 1988 года по МПК G01M13/02 

со

00

со х ел

113

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при определении долговечности высших и низших кинематических пар, в том числе передач зацеплением.

Целью изобретения является повышение достоверности и точности долговечности передач зацеплением путем исключения влияния нулевой податливости зубьев, валов и других нагруженных элементов на искажение оценки долговечности, а также повьт1ение производительностио

При реализации способа использовался стенд с электроизолированными

подшипниковыми узлами, токосъемными устройствами на обоих валах и устройством автоматического регулирования температуры масла в редукторе. Время до наступления отказа определялось при применении различных масел. Испытания проводились при номи- нальной нагрузке и с модулированием колебаний В последнем случае нагру- жение производилось номинальной нагрузкой, модулированной колебаниями с амплитудой, превышающей номинальное значение на 15% и частотой

поверхностного разрушения и соответствующего производства энтропии достигается за счет повышения степени неравновесности предлагаемого динамического процесса нагружения вплоть до создания режима его неустойчивости. Возможность создания колебательного режима при сравнительно малых -амплитудах обеспечивает неизменность вида разрушения, что является необходимым условием достоверных и точных ускоренных испытаний

Производительность предлагаемого способа йожет быть повышена путем проведения предварительных экспрес- ньк испытаний с варьируемой частотой модулированных колебанийJ при этом определяют частоту, при которой измеряемое производство энтропии достигает максимума (резонансную частоту модифицированного режима), и ускоренные испытания проводят при этой частоте.

Определение энтропии полной диссипации энергии является весьма трудоемким процессом. С целью снижения трудоемкости испытаний определяют

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при определении долговечности высших и низших кинематических пар, в том числе передач зацеплением Цель повьииение достоверности и точности способа определения долговечности передач зацеплением путем исключения влияния нулевой податливости зубьев, валов и других нагруженных элементов на искажение оценки долговечности. Целью изобретения также является повышение производительности и снижение трудоемкости При номинальном нагружении модулируют колебания с амплитудой менее 20% номинальной нагрузки и долговечность рассчитывают по величинам производства энтропии при номинальном нагружении без модулирования и с модулированием колебаний Нагружение передачи проводят при резонансной частоте колебаний, соответствукицей максимуму производства эИтропии, а производство энтропии оценивают по амплитудному распределению акустической эмиссии. 1 ЗоП . ф-лы. (Л

2 Гц, в режиме нагружения производил- Q производство энтропии не полной дис- ся контроль и поддержание электрического сопротивления (R) зоны контактирования и трибоЭДС (Е) на уровне значений этих параметров при номинальном нагружении: R 0,6+ +1,0 м; Е 0,7+10, га V (наличие переменной составляющей одной полярности) . Значения К и Е, а также характер изменения Е поддерживались неизменными при помощи системы автоматического терморегулирования стенда.

Экспериментально определялась значения производств энтропии в передаче при номинальной S и с модули40

рованием колебаний S нагрузках, а также время t . до наступления отказа для различных масел. По этим значениям определены времена t до наступления отказа по контактному выкрашиванию червячных пар.

Модулированные колебания нагрузки, амплитуда которых.не превьшает значений, приводящих к изменению вида разрушения, например менее 20% номинальной нагрузки, накладывались при испытаниях передачи. При этом средние напряжения в кинематической паре соответствуют номинальным, что не приводит к искажению пятйа консипации S, а распределение информационного сигнала, например, нормированного амплитудного распределения SQ акустической эмиссии Для этого производят разбиение (квантова- ние) регистрируемого размаха амплитуд акустического сигнала на п интервалов и измеряют количество N импульсов i-ro интервала по гистограмме статистических вероятностей

N-

- (где N 13 N. ) , определяют проf - 1.-

изводство акустической энтропии 5„ распределения.

Способ реализуется следующим образом.

Испытуемую передачу включают в силовой контур испытательной установки и проводят в течение t испытание при номинальном режиме нагруженияо

50 В процессе этого испытания измеряют параметры, определяющие процесс разрушения активных поверхностей В качестве таковых может быть использована температура масла или структурно55 чувствительные характеристики масляного слоя (электрическое сопротивление контакта, трибоЭДС и другие). Кроме того, измеряют производство

45

производство энтропии не полной дис-

сипации S, а распределение информационного сигнала, например, нормированного амплитудного распределения SQ акустической эмиссии Для этого производят разбиение (квантова- ние) регистрируемого размаха амплитуд акустического сигнала на п интервалов и измеряют количество N импульсов i-ro интервала по гистограмме статистических вероятностей

N-

- (где N 13 N. ) , определяют проf - 1.-

изводство акустической энтропии 5„ распределения.

Способ реализуется следующим образом.

Испытуемую передачу включают в силовой контур испытательной установки и проводят в течение t испытание при номинальном режиме нагруженияо

В процессе этого испытания измеряют параметры, определяющие процесс разрушения активных поверхностей В качестве таковых может быть использована температура масла или структурночувствительные характеристики масляного слоя (электрическое сопротивление контакта, трибоЭДС и другие). Кроме того, измеряют производство

энтропии S о Затем производят испытние передачи, модулируя номинальнуто нагрузку колебаниями, амплитуда которых не превышает значений, приво- дящих к изменению вида разрушения (менее 20% номинальной нагрузки). Эти испытания проводят при тех же самых значениях параметров, определяющих процесс разрушения, которые искусственно поддерживают на уровне значений, полученных при испытании в номинальном режиме нагружения. Производят измерение производства энтропии Эта стадия испытаний длится до исчерпания .испытываемой передачей ресурса t, долговечности, который так же регистрируют.

Затем, используя принцип энтропийной эквивалентности режимов испыта-

НИИ.

Js«dt J ,

рассчитывают долговечность передачи при номинальном режиме нагружения t

В частном случае, если величины 8„ и &ф не зависят от времени, рас

ведут по форt.

Формула изобретения

2о Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, модулируемое нагружение проводят при резонансной частоте колебаний нагрузки