Стенд для исследования зубчатых и шлицевых соединений Советский патент 1988 года по МПК G01M13/00 

3215

14

1 8

п

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при исследовании рлботосгюсобностн и долговечности зубчатых и шлицевых соединений работающ1гх в условиях перекоса осей, например -зубчатых муфт а также при исследовании других видов муфт, обеспечивающих компенсацию углового смещения соединяемых валов

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей и повышение точности исследуемых характеристик путем как одновременного, так и раздельного нагружения соедине ния моментом и создания перекоса элементов соединения.

На фиг.1 приведена конструкция предлагаемого стенда, разрез; на фиг.2 - схема размещения шариков в сепараторе; на фиг.3 - схема действия сил на двуплечий рычаг.

Стенд для исследования соединения в В1оде зубчатой обоймы 1 с размещенной в ней зубчатой втулкой 2 имеет вал 3, закрепленный на корпусе 4. Втулка 2 исследуемого соединения устанавливается на валу 3, а обойма 1 в сферическом подшипнике 5, также закрепленном на корпусе 4.

Стенд оснащен узлом относительного перемещения исследуемых зубчатых элементов, который состоит из сепаратора 6 с радиально размещенными в нем шариками 7 и 8 различного диаметра. Можно установить два шарика одинаковых диаметров, а один шарик меньшего, чем два других, диаметра и разместить их равномерно по окружности на одинаковом расстоянии от центра сепаратора. Шарики опираются на упорный подшипник 9, закрепленный в стакане 10. который соединен с привод - ным диском .1 I и установлен в корпусе 4 при помощи двух подшипников 12. Шарики 7 и 8 узла относительного перемещения взаимодействуют с опорной поверхностью двуплечего рычага 13, являющегося одновременно элементом узла силового нагружеиия. Узел силового нагружения, кроме двуплечего рычага 13, имеет прижимную плиту 14, передающую усилие от внешнего силового задающего элемента двум толкателям 15, размещенным в отверстиях кор пуса 4 и взаимодействующих при помощи пружин 16 с силовым цилиндром 17 расположенным в отверстиях корпуса

10

924212

4. Каждый из пи.ги1Ндров 17 снабжен двумя подшиг никами 18, которые воздействуют на две сксмиеиные поперхнос- ти клиньев 19, являющихся поворотными нагружателями. Клин 19 поджимается к внутреннему кольцу подшипника 20, установленного в отверстиях двуплечего рычагм 13, с которым при помощи переходного фланца 21 соединена испытуемая зубчатая обойма I. Испытуемая зубчатая втулка 2 установлена на валу 3. На скошенные противоположные от подшипников 18 поверхности клина 19 воздействуют подшипники 22, установленные на качающих элементах 23, которые при помощи подшипников 24 установлены в корпусе 4. Качающий элемент 23 имеет водило, выполненное в виде рычага 25, на котором установлен подшипник 26, взаимодействующий с профильным пазом приводного диска I1. Для обеспечения создания одинакового усилия на оба плеча рычага 13 паз целесообразно выполнять симметричным относительно оси вращения диска I1.

Профиль паза может быть разным, например в виде эллипса, и он зависит от задаваемого при испытаниях

20

25

30

35

Q45

50

55

Стенд работает следующим образом. Зубчат то обойму 1 закрепляют при помощи переходного фланца 21 на двуплечем рычаге 13, причем оси рычага 13 и зубчатой обоймы 1 совпадают из- за наличия у переходного фланца центрирующего пояска. Зубчатую втулку 2 закрепляют на валу 3, который, в свою очередь, крепят к корпусу 4, и вводят в зацепление с зубчатой обоймой 1 . Стенд собран и готов к работе. При включении внешнего привода вращения (V) и создании усилия (Р) приводной диск 1I вращается и вращает закрепленный на нем стакан 10, который передает вращение сепаратору 6. Шарики 7 и 8 разного диаметра взаимодействуют с сепаратором 6 и приводятся во вращение, а двуплечий рычаг 13, опиракяцийся своей опорной поверхностью на шарики, начинает качаться. Его ось совершает колебательное движение по конусу, при этом зубчатая обойма 1 качается относительно зубчатой втулки 2 по конусу, моделируя относительные движения в зубчатой муфте при эксплуатации. У ол при вершине рпнеи 2, где с - уг пл перекоса, задаваемый шариками и опрелеляемый по иппестным расчет11(1м формулам, учитывяющим геометр1тческие соотношения рчтмеров устройства при различных значениях диаметров гаариков и радиуса или радиусов их установки в сепараторе.

Чтобы нагрузить зубья втулки 2 и обоймы I крутящим моментом () к прижимной плите 14 прикладывается усилие Р, которое передается двум толкателям 15, а при помощи пружин 16 - цилиндрам П. Сила Р, , с которой клииья действуют на угольчатый подшипник, определяется по известным зависимостям с учетом геометрических параметров скошенных поверхностей клиньев.

Поворот клина 19 в игольчатом подшипнике 20 осуществляется элементом 23, который поворачивается рычагом 25 в зависимости от профиля паза, вьтолненного в приводном диске 11. Таким образом, исследуемые зубчатые втулка 2 и обойма I качаются друг относительно друга, причем их зубья поджимаются друг к другу в окружном направлении действием крутящего момента. Моделирование при исследованиях условий эксплуатации, а именно относительных пространственных перемещений зубчатых элементов и режима их нагружения, позволяет повысить точность исследований, что дает воз- можнос1;ь точнее выяснять причины выхода из строя исследуемых соединений и по возможности устранять их при эксплуатации.

192421

Формула изо 6 р е 1 о и и я

0

1.Стенд для исслед жапня чубча- тых и шлицевых соединений, солер,- ший корпус, вал Для установки lyfi ia - той втулки исследуемого соединения

и переходный элемент для установки зубчатой обоймы исследуемого соединения, а также устройство для co i;innHH режимов нагружения, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повьшения точности исследуемых ха5 рактернстик, устройство для со;зданин режимов нагружения состоит из узла силового нагружения и узла относительного перемещения исследуемых элементов, узел силового нагружения вь;- полнен в виде закрепленного iii ;iepi2- ходном элементе для установки :1убча- той обоймы рычага со CKBOSJUIMH отверстиями на его концах, нагружате- лей, установленных в отверстиях рычагов с возможностью поворота, и раз- мещенньрс в корпусе приводных толкателей, контактирующих с нагружателями, а узел относительного перемеп1ения выполнен в виде приводного диска, сое0 диненного с ним сепаратора с закрепленными в нем шариками различного диаметра, контактирующими с обращенной к ним поверхностью двуплечег-о рычага, при этом вал для установки

5 зубчатой втулки закреплег на корпусе.

2.Стенд по П.1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что нагружатель выполнен в вице клина, контактпруюп .е- го с установленным в кaждo 1 отверстии двуплечего рьтага подшипником.

0

5

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для исследования зубчатых и шлицевых соединений. Цель - расширение эксплуатационных возможностей и повышение точности исследуемых характеристик. Стенд для исследования соедлне- имя зубчатой обоймы 1 и зубчатой втулки 2 содержит корпус 4 г. в;и1 3 для установки исследуемого соединения. З зел относительного перемещения зубчатых элементов выполнен в виде сепаратора 6 с радиально размещенными шариками 7 и 8 различного диаметра. Узел силового нагружения выполнен в виде двуплечего рычага 13. Каждое плечо рычага 13 снабжено поворотным нагружателем 19, например клином. Клин с противоположной сторош 1 взаимодействует с качанчцим элементом 2-. Он получает движение от вoдиJ a 25, перемещающегося по пазу приводного диска 11. Испытуемая зубчатая обойма 1 связана с рычагом 13. Зубчатая втулка 2 связана с валом 3. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с S (Л

Фи.2

20

19

Фиг.З