Стенд для испытания зубчатых передач Советский патент 1989 года по МПК G01M13/02 

1

(21)4418519/25-28

(22)2ЬОЗ„88

(46) 30,10„89, Бюло № 40

(71)Киевский инжеиерно-строитель- ньш институт

(72)ЛоЕо Пелевин, Ю.АоРойко, ИоА.Климко, Е,Д.Лумельский

и ЕоС.Дехтярюк

(53)621.833(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1195207, кло G 01 М 13/02, I984„

Авторское свидетельство СССР № 1451578, кло G 01 М 13/02, 1987,

(54)СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

(57)Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано

при испытании зубчатых передач по цепи замкнутого контура при динамических нагрузках. Целью изобретения является повышение точности испытаний за счет приближения имитируемых нагрузок к эксплуатационным. При работе стенда постоянный нагружающий момент создается тормозом 7, При вращении коленчатого вала 5 эксцентриситеты его шейки 6 вызывают деформации упругих пластин 20, 24 и 25 и создание нагружающих моментов, изменяющихся по синусоидальным законам, но с различными амплитудами и фазами, Требуемьй закон нагружения испытуемых передач 2 и 3 является суммой по- с стоянного нагр жающего момента и синусоидального знакопеременного, 1 ил.

S

(Л

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании зубчатых передач по цепи замкнутого контура при динамических нагрузках. Целью изобретения является повышение точности испытаний за счет приближения имитируемых нагрузок к эксплуатационным. При работе стенда постоянный нагружающий момент создается тормозом 7. При вращении коленчатого вала 5 эксцентриситеты его шейки 6 вызывают деформации упругих пластин 20, 24 и 25 и создание нагружающих моментов, изменяющихся по синусоидальным законам, но с различными амплитудами и фазами. Требуемый закон нагружения испытуемых передач 2 и 3 является суммой постоянного нагружающего момента и синусоидального знакопеременного. 1 ил.

СП

00 О)

со д

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании зубчатых передач по схеме замкнутого контура при динамической нагрузке.

Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет приближения имитируемых нагрузок к эксплуатацион ным путем создания нагружающего момента с требуемой точностью воспроизведения и с изменяемой частотой, не совпадающей с частотой вращения валов испытуемых передач

На фиГо1 изображена схема стенда; на фиг о 2 - сечение А-А на фиГоК

Стенд содержит привод 1, предназначенные для соединения быстроходных и тихоходных валов испытуемых передач 2 и 3 соответственно вал 4 и коленчатый вал 5 с шейкой 6„ Нагружа- тель включает связанные соосно с коленчатым валом 5 тормоз 7, например колодочный, два вариатора 8 и 9, на- пример фрикционные, расположенные по разные стороны от шейки 6, закрепленные на обращенных друг к другу выходных валах вариаторов 8 и 9 держатели 10 и 11, например диски. На каждом держателе 10 и 11 расположены в перпендикулярных плоскостях две

М - F f. К,е, cos 2(U,-l),sin 2 (U.-l) t+ Kje cos 2(U,-l)t +

+2 K.eJ sin 2()t,

40

F - сила прижатия колодки к барабану колодочного тормоза

7,

fj, - коэффициент трения между барабаном и колодкой;

D - диаметр тормозного барабана;

и - передаточное отношение первого вариатора 8;д

Uj - передаточное отношение второго вариатора 9;

,К2,К - жесткости соответственно 1 - 4 упругих пластин 20-25.

a,cosa 2 К,е- , cos 2(U,-l)t; b,sinu - K,e sin 2(U,-l)t; a,cos 2./ Kje cos 2(U.-l)t; b.sin 2.. K, e sin 2(U,-l)t;

частота второго и третьего членов и выражения (1) соответствует частоте

5

Q

5

0

0

пары захватов 12 и 13, 14 и 15. Захваты 12 и 13, 14 и 15 каждой пары установлены диаметрально по пазам 16 и 17, 18 и 19. В зажимах 12 и 13 крепится упругая пластина 20 с централь- ньЕм продольным пазом 21, в зажимах 14 и 15 - пластина 22 с пазом 23 Шейка 6 вала 5 размещена в пазах 21 и 23,, Ип держателе 11 установлены упругие пластины 24 и 25 в аналогичных захватаХо

Стенд работает следующим образом.

Перед началом испытаний требуемую функцию нагружающего момента, полученную при натурных испытаниях и заданную графически или таблично, описывают аналитически в виде ряда Фурье выбрав для достижения необходимые точности требуемое число членов ряда

,cosa) +Ъ siiiui +а ,;Cos2aH-b ain2w,

(1)

где М - создаваемый нагружающий момент,

ао,а, Ь,, а , Ь - коэффициенты ряда Фурье,

(л - угол поворота коленчатого вала 5.

Нагружатель стенда создает в зубчатой паре момент, описьшаемый формулой в виде ряда Фурье

(2)

е,,е,е,,е - эксцентриситеты шейки Ь коленчатого вала 5, соответственно для 1-4 упругих пластин 20 - 25„

В этих формулах первый член из выражения (1) соответствует первому члену из выражения (2)

-- - F f D 2 2 0

второй, третий, четвертый и пятый члены из выражения (1) соответственно аналогичны второму, третьему, четвертому и пятому члену из формулы (2)

второг-о и третьего членов из выражения (2)

515

м 2 (U, -I)t,

частота четвертого и пятого членов из выражения (1) соответствует частоте четвертого и пятого членов из выражения (2)

2и 2(и 7 -l)t,

Для достижения необходимой точности на стецце устанавливается требуемое число вариаторов 8 и 9 (в данном случае 2).

До включения привода 1 сила F прижатия колодок к барабану колодочного тормоза 7 устанавливается равной

F fo O

при этом соблюдается условие

f..iF.f..O.

Жесткости К,, К,,, К, К упругих пластин 20 и 22, 24 и 2Ь регулируются путем перемещения захватов 12 и 13, 14 и 15 по пазам 16 и 17, 18 и 19, устанавливаются соответственно равными

2Ь т -

е

к 1 t , к. ;

2ал к

05 4

2b el

при этом соблюдаются условия

оК,е., Ь,:гК2е7

1

2

2 , Ь-г 2

Передаточные отношения вариаторов 8 и 9 устанавливаются соответственно равными

и, 1,5, , при этом соблюдаются условия

U) 2(U,-l)t, (U2-l)t. При включении привода 1 испытуемые передачи 2 и 3 с валом 5 образуют замкнутый контур К вращающемуся барабану колодочного тормоза 7, закрепленному на валу 5, прижимаются тормозные колодки, создавая постоянный нагружающий момент„ Эксцентриситеты шейки 6 вращающегося коленчатого вала 5 е ,, е, ej, е4 вызывают деформации упругих пластин 20 и 22, 24 и 25, изменяющиеся по синусоидальным законам„

18694

Частоты деформаций упругих пластин 24 и 25 равны и сдвинуты одна относительно другой на Т/2, Частоты дефор- с мации упругих пластин 20 и 22 также равны, в два раза больше частот деформаций упругих пластин 24 и 25 и также сдвинуты одна относительно другой на .

10

Нагружающие моменты, вызываемые силами деформации упругих пластин 24 и 25, 20 и 22, изменяются по синусоидальным законам, но с различными амплитудами и фазами о В сумме синусоидальные знакопеременные моменты, вы- зьтаемые упругими пластинами 24 и 25, 20 и 22, и постоянный момент вызываемый колодочным тормозом 7, дают требуемый закон нагружения

Стенд позволяет имитировать эксплуатационную нагрузку с требуемой точностью, обеспечиваемой числом используемых вариаторов с держателями с двумя упругими пластинами.

Формула изобретения Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура, содержащий привод, предназначенные для соединения быстроходных и тихо-г ходных валов испытуемых передач вал и коленчатьц вал и нагружатель, включаюв1ий упругие элементы, отличающийся тем, что, с целью повьшшния точности испытаний за счет приближения имитируемых нагрузок к эксплуатационным, нагружатель включает также связанные соосно с коленчатым валом тормоз и по меньшей мере два вариатора, расположенные по разные стороны от шейки коленчатого вала, закрепленные на обращенных друг

к другу выходных валах вариаторов держатели и размещенные на каждом держателе в перпендикулярных плоскостях две пары захватов, захваты каждой пары установлены диаметрально и

с возможностью радиального перемещения, каждый упругий элемент выполнен в виде закрепленной в одной паре захватов пластины с центральным продольным пазом, в котором расположеНа шейка коленчатого вала. .

fft

/1-/t

ft

дзиг.2