Стенд для испытания зубчатых колес по замкнутому силовому контуру Советский патент 1990 года по МПК G01M13/02 

. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытании зубчатых колес на износ, изгибную прочность и усталостное выкрашивание.

Цель изобретения - повышение производительности, эффективности и точности испытаний зубьев колес на износ, усталостное выкрашивание и изгиб путем создания различных нагрузок на отдельных секторных участках испытуемых колес, а также .обеспечение возможности воспроизведения нагрузок и чисел циклов нагружения на зубьях отдельно выделенных секторных участков испытуемого колеса,соот- ветствуквдих различным точкам кривой усталости.

На фиг.1 показан стенд, аксонометрия; на фиг.2 - схема стенда; на фиг. 3 - разрез А-А иа фиг.2 (механизм нагружения),; на фиг.4 - выполнение развертки барабана,первый вариант; на фиг.5 - то же,второй вариант; на фиг. 6 - то же, третий ; вариант; на фиг.7 - развертка барабана с секторными участками,наклоненными к оси диска; на Фиг.8 - цилиндрический поясок барабана; на фиг. 9 - торовдный поясок барабана; на фиг.10 - развертка нагружаюшего колеса; на фиг.11 - вид Б на фиг.2; на фиг.12 - вид В на фиг.2; на фиг.13 - диаграмма нагружения испытуемых колес, первый вариант; на фиг.14 - то же, второй вариант.

Стенд содержит неподвижный картер 1, размещек ;,;. в нем ведущий 2 и ве- домый 3 валы, установленные на них технологические 4 - 6 и испытуемые 7 и 8 зубчатые колеса двух диаметров, замыкаемые в контур двумя тех-- нологическими колесами 9 и 10 двух ; диаметров, установленными на вспомогательном валу 11, размещенном на ры- чажном водиле, вьтолненном в виде поворотной вокруг оси ведущего вала 2 люльки 12, привод-двигатель 1.3,кинематически связанньй с ведущим .валом 2 с помощью муфты 14, нагружа- тель 15, отношение чисел зубьев больших колес Zg к числу зубьев ших колес Z: выражено целым числом U и равно, например, 3 или вьфажено

, m в виде смешанного числа к , где

.. Si

k - целая часть смешанного числа, m и а - соответственно числитель

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

и знаменатель правильной дроби смешанного числа. Тогда, например,при

ZK/Z

6 м

m также

5/4 k будет равным единице, единице, а ч - четырем.

Люлька 12 снабжена устройством, содержащим барабан 16 и воздействующий на барабан посредством нагружа- теля 15 нажимной ролик 17. Геометрические оси барабана 16 и нажимного ролика 17 параллельнь между собой и лежат в плоскости, проходящей посредине между замыкающими контур колесами 9 и 10 перпендикулярно к осям испытуемых колес. Барабан 16 установлен неподвижно на оси 18,расположенной в люльке 12 на подшипниках качения.

Геометрическая ось барабана 16 перпендикулярна валам для установки испытуемых колес 7 и 8 и расположе- . на в плоскости, проходящей через оси ведущего и вспомогательного валов 2 и 11. Ось 18 барабана 16 кинематически связана со вспомогательным валом 11, например, с помощью зубчатой передачи,включающей пару конических зубчатых колес 19 и 20,установленных соответственно на оси 18 и вспомогательном валу 11.

Передаточное отношение Z ,j/Z чисел зубьев Z и зубчатых колес 19 и 20 равно, например, 1/и или единице при отношении чисел зубьев Zg-XZ, выраженным целым числом U, и равно, например, 1/3 при U 3 или равно, например, a/(ka+m) или единице при отношении чисел. зубьев , выраженном смешанным

и равно, например, 4/5

-м

1 m числом k,

3

при ,.;

Яажимной ролик 1 7 установлен на . оси 21, размещенной на сферических подшипниках в траверсе 22 свободно™ го относительно люльки 12 коромысла 23, установленного на ведущем валу 2 на подшипниках с возможностью качания вокруг оси в направляющем пазу 24. Ось качания коромысла па- ралелльна валам для установки испытуемых колес. Нарзшный диаметр на- жи ffloгo ролика назначается конструктивно.

Поскольку коромысло 23 установлено, свободно относительно люльки 12 с возможностью качания вокруг оси ведущего вала 2, а люлька 12 поворачивается вокруг оси того же вала,то :

барабан люлькой,

1597660 16 пово- сохраяя при этом параллельность своих сей 21 и 18.

На непрерывной наружной поверхноси барабана, цилиндрической или то- оидной, за счет выполнения ступенчаых вдоль оси барабана занижений, апример занижений 25 - 27, образованы смещенные вдоль оси барабана-секторные пояски, например четыре пояска 28 - 31, шириной h с одинаковыми или разными дугами с/р, о, с j, перекрывающие/друг друга по дуге

1 (фиг. 4). Перекрытие друг друга по дуге ft секторных поясков обеспечивает непрерывность контакта барабана с нажимным, роликом и плавность вступления в контакт каждого последующего секторного пояска барабана.

Секторные пояски в осевом сечении могут быть цилиндрическими (фиг.8) или тороидными (фиг.9). В первом случае технология получения поясков барабана проще, а во втором сложнее. Однако в первом случае цилиндрические пояски более чувствительны в пределах ширины пояска к концентрации нагрузки, а значит, к неопределенности линии действия результирующей нагрузки, чем во втором, возникающей из-за неточности монтажа и деформаций элементов устройства.

Наружный диаметр бар.абана и ширина поясков h выбираются конструктивно с таким расчетом, чтобы обеспечить технологичность секторных поясков И их контактную прочность. Количество секторных поясков, а также величины дуг, по которым выполняются секторные пояски барабана, выбирают в зависимости от требуемого количества отдельно вьщеленных секторных участков, нагруженных различной нагрузкой, и от величины дуг этих секторных участков, пропорциональных их числам зубьев, например,

Z, Z,, Z и Z J и определяемых из соотношений

Z,

i

3

при передаточном отношении кинематической цепи вспомогательный вал 11ось барабана 16, равном 1/и, или 1/3 при U 3 и равном, например, 90 :

при 0 ношений

Z« Z

Z . Z

,3

Л360

z7

360°

или из COOT-362 7. ,

Z

5360°,

а

при передаточном отношении кинематической цепи вспомогательный вал 11 - барабан 16, равном единице.

Секторные пояски 28-31 смещены вдоль оси барабана 16 на одинаковые или разные расстояния t, t, tj друг от друга (фиг.3-7) и смещены в окружном направлении друг относительно друга на величину тех же

дуг , 0,, а и последовательности, что и секторные участки испытуемых зубчатых колес с

5 числом зубьев Z

О

Zj и

3

Для испытания зубчатых колес с передаточным отношением чисел зубьев Z-/Z , выраженным в виде смешаннор М

0

секторные пояски

5

0

1

го числа к.

а

28 - 31 (фиг.5) расположены по пе-. риметру барабана в пределах каждого из . секторов с дугами или 360/(ka+m) при передаточных отношениях кинематической цепи -вал 1 1 - ось барабана 16, равных соответственно a/(ka+m) или единице.

Секторные пояски 28 - 31 барабана 16 в каждой в отдельности из разнесенных вдоль оси плоскостей объединены в группы, имеют одинаковые

и располодуги о, /1 , жены в каждой группе с угловь1М шагом, равным 360°/а или 360/(ka+m)

5 при передаточных отношениях кинематической цепи вспомогательный вал 11 - ось барабана 16, равных соответственно а/ (ka+m) или единице.

Для обеспечения равновероятности

0 усталостного излома или выкрапшва- ния зубьев на отдельно вьделенных секторных участках в пределах каядо- , го из секторов с числом на меньшем колесе создают разные

С нагрузки и числа циклов нагружения,

соответствующие различным точкам кри- : вой усталости.,

Дпя этого расстояние t; по оси с барабана между cepeдинa ra двух,проиЗ

зубьев

m

но взятых, определено р t

групп секторных пояс по зависимости

lEij- - л/ а-Ьо , Г -ОМ а-Ь. Г-а-ъТ

(1)

углового шага секторных поясков, ого 360°/а, ,

L

расстояние между серёдй - ной крайней группы секторных поясков барабана, расположенной со стороны испытуемых колес, и осью ближнего колеса;

с

и

Ь.

/4, параметры осевого смещения групп секторных поясков барабана;, параметр осевого смещения крайней группы секторных поясков барабана, расположенной со стороны испытуемых колес, равен нулю или выражен целым числом, меньшим числа а;

5,4, - параметры осевого смещения двух произ зольно взятых групп, выражены целыми.числами, меньшими числа-а, при этом Ъ меньше Ь , , но боль гае Ь«;

р 1равна п/2 или q, где п - показатель степени кривой усталостного выкра- йги вания, q - показатель степени кривой усталости .на изгиб.

.

Дпя испытания зубьев большого колеса на Усталостное выкрапгавание

при а 4; Ь, - п 6

, 1

расстояния,;,

Ь7

-1 to

t ч будут соответственно равны . 0,1 Ц; t( 0,16 L и t 0,327 I c (фиг.6). Аналогично для испытания зубьев большого колеса на изгиб при. q 6 t J 0,05 t , 0,071 L, и t-z. 0,136 L,.

Дпя осуществления поставленной цели стенд снабжен нагружающим коле сом 7 (фиг. 10), установленным Itia ведущем валу 2 и, зацепляющимся с испытуемым колесом 8

Нагружающее колесо 7 состоит из Смещенных вдоль оси колеса централь- ЦО.ГО 32 и боковых 33 венцов (фиг,10) составленных из центральных 34 0

5

0

37 и боковых 38 -.41 секторных стков, зубчатых, например участков 34, 35 и 41, и со срезанными зубьями, например участков 36 - 39 и 40. Центральные 34 - 37 и боковые 38 - 41 секторные участки, зубчатые 34, 35 и 41 и со срезанными зубьями 36 - 39 и 40 вьтолнены чередующимися в щахматном порядке.

Секторные участки нагружающего колеса объединены в группы, количество которых равно количеству групп секторных поясков барабана и равно, например, 4. Секторные участки расположены с такими же угловыми шагами 360«/а (или ) и такими же, как на, барабане дугами «/ ,. о(, , о и 0/3 где

I 360. о( Z,

м

6

0/,

z

5

0

360« .

м

It

с(

360

Г у

А1

между участками в пределах группы.

где Z

1

Z. и

2эчисло

зубьев

кажзубчатых секторных участков в дои группе в отдельности. 30Каждая в отдельности группа центральных секторных участков 34 - 37 соответствует определенной группе секторных поясков 28-31 барабана по равенству дуг центральных сектор- ,j ных участков нагружающего колеса с числом зубьев на каждом секторном участке, равным Z, Z., Z и Z , и дуг секторных поясков d d

И с(э на барабане.

0 Количество центральнспс секторных участков со срезанными зубьями b в каждой группе в отдельности . лично, не превосходит число а,принято равным параметру осевого смещения

5 соответствующей ей группы по равенству дуг секторных участков и секторных поясков и равно, например, для группы секторных участков с числом : зубьев с числом

0

1; 2J с

с числом числом

5

зубьев Z, ЬГц Ь зубьев Z ba зубьев Z Ь b 3. Центральные ; секторные участки, принадлежаш,ие од- ной и той же группе, обозначены на фиг,10 одинаковыми геометрическими фигурами.

Испытуемое зубчатое колесо выполнено с проточками (не показано), раз- лелякщими зубчатьй венец на три отельных венца; центральньи, например, шириной В, а боковые шириной В/2.

Группы секторных участков rtoHCKOB 42 - 45 расположены вдоль оси барабана .16 в порядке возрастания от Ьр О до Ъ« 3 параметра осевого смещения группы секторных поясков барабана и равного им количества центральных секторных участков со срезанньми зубьями в соответствующих им группах нагружающего колеса.

Барабан установлен на оси таким образом, что группа секторных поясков с наименьшим параметром осевого смещения групп Ъ, равным наименьшему количеству центральных секторных участков со срезанными зубьями в соответствующей группе нагружающего колеса, расположена со стороны испытуемых колес.

Барабан 16 на оси 18 и нагружающее колесо 7 на валу 2 в исходном положении закреплены в окружном направлении так, что крайняя образующая секторного пояска одной-из групп барабана, например, пояска крайней группы с дугой (/с и крайний зуб секторного участка соответствующей ей группы-нагружающего колеса с числом зубьев Z,- расположенные в направлении вращения соответственно барабана и нагружающего колеса или в противоположную ему, например, в сторону вращения барабана (фиг. 11) и- нагружающего колеса (фиг. 12), находятся в контакте соответственно с нажимным роликом 17 и зубом большего испытуемого колеса 8.

Различные величины нагрузок и чисел циклов нагружения, соответствующие различным точкам наклонной вет- : ви кривой усталости, могут быть получены при необходимости и на зубьях секторных участков меньшего испытуе- мого колеса.

Дпя этого расстояние t , по оси барабана между серединами двух,произвольно взятых ч групп секторных поясков определенно по зависимости

РГ-.г

ka+m-bo

ч

ka+m-b

Ui

j §isikj2

ka+m-b ;

(2)

для углового ков, равного

шага секторных пояс- 360°/(ka+m), где k целая часть смешанного числа

m и а - соответственно числи-;

k -2- а

тель и знаменатель правильной дроби смешанного числа, значения остальных величин Ь-, Ь,- и b

о

1+1

аналогичны

значениям, входящим в формулу (1), при этом Ь Ь. (ka + m) .

В этом случае нагружающее колесо установлено на ведомом валу 3. Отно-. сительное расположение барабана и нагружающего колеса аналогично расположению в предыдущем варианте вы- полнения стенда. ЦентральньпЧ венец нагружающего колеса (не показано) состоит из четырех групп секторных участков С числом зубьев в каждой

группе, равным Z, .Z и Z , Сек

торные участки в каждой группе в отдельности расположены с шагом Z5/(ka+m).

При этом количество групп центральных секторных участков колеса равно количеству групп секторных поясков барабана, например равно 4. Количество центральных секторных участков со срезанными зубьями Ь равно параметру осевого смещения групп секторных поясков барабана н равно соответственно Ь Ь 0; Ь ц . Ь, 1; Ь Ь. 2 и Ь Ь 3.

Тогда, например, для испытания зубьев меньшего колеса на усталостное выкрашивание при п 6, k 1, m 1 иа 4, b, 1; b

2; b. 3; расстояния t

0

t будут соответственно равны С,077 t, 0,108 L и t 0,17 Ь„.

t«,

0

5

Аналогично для испытания зубьев меньшего колеса на изгиб при q 6, t. 0.034 Lxi. t . 0.052 L и

t2

5

0,034 . t,, 0,052 L 0,075 L.

Учитывая большой разброс экспериментальных данных при испытании на усталостное выкрашивание и изгиб и трудность определения показателя ст е- пени наклонной ветви кривой усталости, поя.ски барабана выполняют с наклоном под углом Cf по отношению к оси барабана (фиг.7). Q - постоянная сила; R - усилие в опорах, - расстояние между плоскостью, проходящей через середину пояска 30; и осью ведущего вала 2; Т - крутящий момент от внешней силы; Т. - крутящий момент при разной нагрузке

Стенд работает следующим- образом. .

Пагружение осуществляют, например, грузом G на рычаге нагружателя 15 через траверсу -22 коромысла 23 и подвижные опоры оси 2 нажимного ролика 17. Нажимной ролик 17 воздействует с постоянной силой Q на один из поясков, например поясок 30 (фиг.1,2 и 3), барабана 16.

Так как барабан 16 установлен на оси 18, размещенной в люльке 12 и перпендикулярной к осям испытуемых, колес 7 и 8, а геометрические оси барабана 16 и нажимного ролика 17 параллельны и лежат в плоскости,проходящей посредине между замыкакяцими контур колесами 9 и 10 и .перпендикулярной к осям испытуемых колес 7 и 8, то опоры колес 9 и 10 оказываются нагруженными одинаковыми усилиями R, величина которых зависит от величины внешнего момента QL, поворачивающего люльку 12 и размещенные на ней барабан 16 и вспомогательный вал 11 вокруг оси ведущего вала 2. L может быть равно L.

При этом зубчатое колесо 9 обкатывается по колесу 6. Крутящий момент через зубчатое колесо 10 и промежуточное свободно сидящее колесо 4 передается колесу 5 и валу 3. Различное число зубьев Zg- и Z у колес 9 и 10 обуславливает отличие в углах поворота валов 2 и 3 и, следовательно, их закручивание. Крутящий момент Т при приложении внешнего момента будет пропорщгональным расстоянию L между плоскостью, проходящей через середину одной из групп поясков, напримерч 30, и осью ведущего вала 2,

Включают приводной двигатель 13 и производит испытание. Тогда при передаточном отнощении чисел зубьев Z-g./Z испытуемых колес 8 и 7, выра- женным целым числом и, равным,например, 3, и передаточном отношении Z ,3 /Z чисел зубьев Z д и Z зубчатых колес 19 и 20, равным, напри- - мер. 1/U и равным, например 1/3, за время одного оборота меньшего испытуемого колеса 7 барабан 16 сделает один оборот. При этом плечо 1. силы

Q изменит свою величину от L, до L , в результате чего зубья секторных участков больщего испытуемого колеса 8 с числом зубьев, равным Zjj, Z, Z и Z.J, подвергнутся раз- j личным нагрузкам, равным соответст- .

венно Т , Т, величина силы

Tj и

Т.. Поскольку

Q постоянна, а плечо,

L изменяется от L. до L., и равно

0

5

0

5

0

соответственно

7 Ly + t,; Lg L., + t, где t, , и t

1 г

L я + t.

- - расстояния между серединами соседних групп секторных поясков барабана, то Тд.хТ;, Т. Т.

При следующем :повороте колеса 7 и барабана 16 цикл повторяется. По завершению трех оборотов большее колесо сделает один оборот.

Поэтому каждый из и секторов или из трех секторов при и S.большего колеса с числом зубьев на каждом секторе, равном или при U 3, подвергается в пределах отдельно взятых секторных участков с числом зубьев Z , Z,,, Z , Z 3 моментам, равным соответственно Т Т j , как показано на диаграмме нагружения на фиг.13 (изменение моментов при пересопряжении поясков с нажимным роликом на дуге перекрытия fb не показано).

При передаточном отношении Z,-/Z чисел зубьев испытуемых колес 8.и 7, выраженном смешанным числом

а

и равном, например 5/4 при

ш 1 и а 4, и передаточном отношении Z.-j/Z., чисел зубьев колес 19 и 20, равном a/(ka+m), или

2 равном 4/5 при k 1, и а 4, за время поворота колеса 7. и барабана 16 соответственно на сектор с числом зубьев или при и с дугой , или 90 при а 4,

0 плечо L силы Q изменит свою величину от L до L,, в результате чего зубья секторных участков с числом зубьев, равным , Z., Z, в.пределах сектора с числом зубьев

5 подвергнутся нагрузкам, равным соответственно Т, Т , Т и Т,при- чем аналогично, как и в предыдущем случае Т Т .4, Поскольку отношение чисел зубьев

0 большего испытуемого колеса Z.- к

о

числу зубьев Z меньшего испытуемого колеса выражено в виде смешанного

числа k -- и равно, например, 5/4

3.

при k 1, m 1 и а 4, то после, каждых k оборотов, например первого оборота при k 1 меньшего колеса 7, происходит смещение относительно большего колеса 8 на m секторов.

например, на один сектор с числом зубьев , равным, например, , при а 4, контактирующих с секторами большего колеса с числом зубьев Zr/(ka+m) равным, например, Zr/5 при ,. По завершению (ka+m) (или пяти) оборотов меньшего колеса 7 при k l,m 1 относительное положение колес 7 и 8 становится исходным, затем цикл повтряется.

Поэтому каждый из а секторов,или из четырех секторов при а 4, меньшего колеса 7 с числом зубьев на каждом секторе , равном , или Ijk при а 4, периодически за (ka+m) или за пять оборотов при k 1 , m « и а 4, контактирует последова:тель- но с каждым из (ka+m), или из пяти секторов при , большего колеса с числом зубьев на каждом секторе, равном Z5-/(ka+m) или Zg/S при k 1, m 1 и а 4,нагружаясь в пределах отдельно вьщеленных секторных участков с числом зубьев Z. , Z ., Z и Z -ь моментами, равными

-J , Z;,, Z и 5 соответственно Т

,.

при Z5/Z. k -2или,

Тогда

например, 5/4 при k 1, m 1 и а 4 на венцах меньшего и большего испытуемых колес 7 и 8 можно получить соответственно 4 и 5 секторов, в пределах каждого из которых имеется четыре участка с различными или одинаковыми числами зубьев Z ,, Z,, Z., и Z 5, п од в ерже нньпс р азлич ным нагрузкам Т

0

Т,, Тг и Тз.

Таким образом, на стенде представляется возможным произвести на одной паре испытуемых зубчатых колес в зависимости от количества групп секторных поясков барабана, равного количеству отдельно выделенных секторных участков в пределах секторов с числом зубьев или Z5/(ka-.-m), и количества этих секторов,равного, например, а, как бы по несколько серий опытов при различных нагрузках (по четыре серии опытов при четырех значениях нагрузки , на секторных участках с числом зубьев.

Z,и

Z 3 при k

I.

4), чем обеспечивается производительности,эффеки точность испытаний.

В случае испытания зубчатых колес в паре с, нагружающим колесом стенд работает аналогичным образом.

Так как количество Ъ , центральных секторных участков со срезанными зубьями в каждой группе в отдельности различно и меньше а и равно соответственно bhj b|

1; b

к«

2 и b

0; b

к.

Ч

3,

о1

то соответствующие участки каждого . из центральных секторов большего испытуемого колеса 8 с числом зубьев на секторе, равным (ka+m) или

5 Z,./5 при k 1, m 1 и а 4,последовательно контактируя по дуге с сооветствующими секторными участками со срезанными зубьями нагружающего колеса 7, разгружаются за цикл

20 (за четыре оборота) столько раз, сколько секторных участков со срезанными зубьями в каждой группе.

Поскольку дуги секторных поясков (их центральные углы , о( , с и

25 0(3) групп барабана и центральных секторных участков с числов зубьев

нагружающего коле 1

Z, и Z

35

40

са 7 одинаковы и в направлении вра- jщeния барабана 16 и нагружающего 30 колеса 7 совпадают по Лазе (фиг,11 И 12), а угловые скорости барабана. 16 и нагружающего колеса 7 равны по величине (передаточное отношение кинематической цепи ведомый вал 11 - ось барабана 16 равна а/(ka+m) и равно 4/5 при , иа 4)i достигается синхронизация времени зацепления каждого секторного участка нагружающего колеса 7 с испытуемым колесом 8 и времени нагружения контакта соответствующего ему секторного пояска барабана 16 нажимным роликом 17,

45 Так как секторные пояски барабана 16 расположены в пределах каждого сектора с дугой 360°/а или 90° при а 4 идентично, а передаточное отношение кинематической цепи ведомый

50 вал 11 - ось барабана 16 постоянно, то синхронизация времени сацепления секторных участков нагружающего колеса 7 с испытуемым колесом 8 и кон такта соответствующих им секторных

се поясков барабана с нажимным роликом обеспечивается в течение времени .каждого оборота нагружающего кол,еса.

Тогда при , } .и количестве секторных участков со

срезанными зубьями в каждой-группе, раганом параметру осевого смещения соответствующих им групп секторных поясков барабана и равном соответственно ,b:, l, иЬэ 3, на испытуемом колесе 8 в пределах каждого из (ka+ra) секторов,или каждого из пять секторов при k 1, га 1 и а 4 с числом зубьев Zj-/(ka+m) или 7.15 при k 1, m 1 и а 4, получают по четыре участка с числами зубьев, равными соответственно Z,Z, , подверженные различным числам циклов нагружения, равным соответственно 4N, 3N, 2N и N и различным нагрузкам Тц., Т,, Т 2 и Тз, причем 4Ы ЗЫ 2W p-N, а ,T,.

Выполнение расстояний между серединами групп секторных поясков барабана по зависимости (1) при з наче- ниях параметров осевого смещения .групп равными соответственно bj О

1.

Ь, 2

Ьз

3 обеспечи- 25

30

35

40

ает равновероятность разрушения убьев центрального венца испытуемого колеса, поскольку значения полуенных нагрузок и чисел циклов нагруения за время испытания соответствуют нескольким (четырем) точкам наклонной ветви кривой усталости.

Испытание меньщих зубчатых колес в паре с большим нагружающим колесом на стенде осуществляется аналогично, как в предьщужем случае.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания зубчатых колес по замкнутому силовому контуру, содержащий привод, картер,размещенные в нем барабан-, нажимной ролик, коромысло и валы для установки испытуемых колес, отличающий- с я тем, что, с целью, повышения производительности, эффективности и точности испытаний зубьев колес на износ, усталостное выкрашивание и изгиб, ось барабана перпендикулярна валам для установки испытуемых колес, ось нажимного ролика параллелвна оси барабана, а ось качания коромысла параллельна валам для установки испы- туемых колес, непрерывная нарзшная поверхность барабана - цилиндрическая или тороидн.ая, со ступенчатыми вдоль оси барабана занижениями, со

45

50

смещенными вдоль оси барабана секторными поясками,

2. Стенд поп,1,отличаю- щ и и с я тем,что секторные пояски расположены по периметру барабана в пределах каждого из секторов с дугами, равными или 360/(ka+m) , где k - целая часть смещанного

числа

k а

m и а

соответственно

5

0

25

30

35

40

числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа, секторнь е пояски в каждой из разнесенных вдоль оси плоскостей объединены в группы, имеют одинаковые длины дуг и расположены в каждой группе с угловым шагом, равным или (ka+m) ,

3, Стенд по п,2,0 т л и ч а ю - щи и с я тем, что, с целью обеспечения воспроизведения нагрузок и чисел циклов нагружения на зубьях отдельно вьщеленных секторгшх участков испытуемого колеса, соответст- вуюшях различным точкам кривой усталости, расстояние t, по оси барабана между серединами двух.произвольно взятых групп секторных поясков определено по зависимости рг:- Р|

(

где

0 °Л

и 1+1

45

50

р 1-р

-vj а-Ьл , а-Ьо ч

,:- Га ь7 расстояние между серединой крайней группы секторных поясков барабана, .расположенной со стороны испытуемых колес, и осью ближнего испытуемого колеса;

параметры осевого смещения групп секторьшх поясков барабана; параметр осевого смещения крайней группы секторных поясков барабана, расположенной со стороны испытуемых колес, равен нулю или выражен целым числом, меньшим числа а для углового шага 360°/а или числа (ka+m) для углового шага . 360°/(ka+m), при этом

Ь меньше Ь , , но боль 1 1

ше Ьд-1

равно п/2 или q, где п показатель степени

кривой усталостного выкрашивания, q - показатель степени кривой усталости на изгиб, для углового шага секторных поясков, равного , или

ь/

ka+in2bo. I ka+m-bf.

- Ъс

-)

для углового шага секторных поясков, равного SSO /Cka+m).

4. Стенд поп.З, отличаю- щ.. и и с я тем, что он снабжен нагружающим колесом, предназначенным для зацепления с испытуемым колесом, венец нагружающего колеса составлен из смещенных- вдоль оси колеса

центральных и боковых секторных зубчатых -участков с полными и со срезанньми зубьями, чередующимися в шахматном порядке, секторные участки нагружающего колеса объединены в группы, количество которых равно количеству групп секторных поясков барабана, расположенные с такими же угловыми шагами и такими же, как на барабане, дугами между участками в пределах группы, количество центральных секторных участков со срезанными зубьями в каждой группе различно -и равно параметру осевого смещения группы секторных поясков,соответствующей ей по равенству-дуг секторных участков и секторных поясков. 5. Стенд по пп. 1 - 3, о т .л и - чающийся тем, что секторные пояски выполнены с наклоном по отношению к оси барабана.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях зубчатых колес на износ, изгибную прочность и усталостное выкрашивание. Целью изобретения является повышение производительности, эффективности и точности испытаний зубьев колес на износ, усталостное выкрашивание и изгиб путем создания различных нагрузок на отдельных секторных участках испытуемых колес и обеспечения возможности воспроизведения нагрузок и чисел циклов нагружения на зубьях отдельно выделенных секторных участков испытуемого колеса, соответствующих различным точкам кривой усталости. В стенде для испытания зубчатых колес 7 и 8 по замкнутому силовому контуру выполнен картер 1, размещенные в нем ведущий 2 и ведомый 3 валы, установленные на них технологические 4-6 и испытуемые 7 и 8 колеса двух диаметров, замыкаемые в контур технологическими колесами 9 и 10, барабан 16, нажимной ролик 17 и коромысло 22. Ось барабана 16 перпендикулярна осям испытуемых колес 7 и 8, ось нажимного ролика 17 параллельна оси барабана, ось качания коромысла 22 перпендикулярна торцовой плоскости испытуемых колес. Непрерывная наружная поверхность барабана 16 цилиндрическая или тороидная со ступенчатыми вдоль оси барабана 16 занижениями и со смещенными вдоль оси барабана 16 секторными поясками. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

у./Т / / /

.,-Х III

/ / L 30S531

/ 9 308531 7 9

7 /

У . /

Фид,2

. J , / . / I Д

(/г. 5

Физ.б.

Фиг, 7

фиг. 8

фиг. 9

9иг. 0

/7.

ч

1597660

9иг./