Стенд для испытаний карданных передач Советский патент 1991 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытаний карданных передач.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний и снижение трудоемкости испытаний при снижении энергозатрат

На чертеже дана схема предлагаемого устройства

Стенд содержит основание 1, на котором неподвижно установлены привод 2 вращения замыкающий редуктор 3, направляющие 4, привод 5 устройства ввода угловой несоосности и другой замыкающий редуктор 6

На основании 1 в направляющих 4 подвижно установлено дополнительное основание 7, с которым подвижно соединена промежуточная опора 8 посредством упругих элементов 9 и рычажных механизмов 10

Нагружатель крутящим моментом входит в состав замыкающего редуктора 3 и соединен посредством рычага 11 с гидроцилиндром 12, установленным на основании 1

Устройство ввода угловой несоосности содержит упомянутые основание 1, направляющие 4, привод 5, дополнительное осноИспытаниям подвергаются четыре карданные передачи 36-39.

Карданную передачу 36 соединяют одним концом с валом зубчатого колеса 17, а другим концом - с проходным валом 21 Карданную передачу 37 соединяют с водилом 15, а другим концом - с проходным валом 20 Карданную передачу 38 соединяют одним концом с проходным валом 21, а другим концом - с валом зубчатого колеса 18 Кардан- Ю ную передачу 39 соединяют одним концом с проходным валом 20, а другим концом - с валом зубчатого колеса 19

Установкой испытуемых карданных передач 36-39 образуют замкнутый силовой 15 контур

Включением привода 2 обеспечивают вращение звеньев замкнутого силового контура Вращение от зубчатого колеса 17 последовательно передается звеньям карданной передачи 36, проходному валу 21, 20 звеньям карданной передачи 38, зубчатым колесам 18 и 19, звеньям карданной передачи 39, проходному валу 20, звеньям карданной передачи 37, водилу 15, сателлитам 14 и коронному колесу 16, соединенному

вание 7, упругие элементы 9, рычажные ме- „с с зубчатым колесом 17 При этом вращение

40

ханизмы 10, а также звенья, входящие в состав промежуточной опоры 8

Замыкающий редуктор 3 содержит солнечную шестерню 13, соединенную посредством рычага 11 с iидроцилиндром 12, сателлиты 14, водило 15, коронное зубчатое зо колесо 16 и соединенное с ним зубчатое колесо 17

Замыкающий редуктор 6 содержит зубчатые колеса 18 и 19

Промежуточная опора 8 содержит два проходных вала 20 и 21, дополнительные 35 валы 22 и 23, снабженные эксцентриками 24 и 25 и соединенные друг с другом посредством зубчатых колес 26 и 27, а также устройство 28 изменения частоты вращения в виде вариатора с приводом 29 для дистанционною управления частотой, соединяющее дополнительный вал 22 с проходным валом 20 посредством шестерен 30 и 31, и датчиком 32 ускорения для оценки резонансных колебаний промежуточной опоры 8 в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа

Промежуточная опора 8 снабжена дополнительным валом 33, на котором может быть установлен эксцентрик 34 Вал 33 соединен с валом 20 посредством зубчатых колес 26 и 35 Эксцентрики 24 и 25 располо- 50 жены в противофа е Эксцентрики 25 и 34 также расположены в противофазе, а валы 2,3 и 33 - симметрично относительно центра тяжести опоры 8 Направляющие 4 расположены перпендикулярно оси привода 2 вращения Звенья рычажных механиз- 55 мов 10 размещены с возможностью перемещений в плоскостях, перпендикулярных оси привода 2 вращения

45

от проходного вала 20 через шестерни 31 и 30 передается вариатору 28, дополнительному валу 22 с эксцентриком 24 и дополнительным валам 23 и 33 соответственно с эксцентриками 25 и 34 Направление вращения эксцентриков 24 и 25 разноименное. Направление вращения эксцентриков 25 и 34 одноименное При установке эксцентрика 34 эксцентрик 24 снимают

Нагружение замкнутого контура крутящим моментом осуществляют поворотом солнечной шестерни 13 посредством гидроцилиндра 12 Поворот шестерни 13 приводит к повороту сателлитов 14 и соответственно к повороту водила 15 относительно коронного зубчатого колеса 16 Таким образом происходит закручивание замкнутого контура крутящим моментом, зависящим от угла поворота солнечной шестерни 13 и от жесткости на кручение замкнутого контура При вращении замкнутого контура, нагруженного крутящим моментом, мощность привода расходуется на преодоление потерь на трение в зубчатых зацеплениях, опорах и испытуемых карданных передачах и составляет не более 10% мощности, циркулирующей в замкнутом контуре Таким образом нагружатель обеспечивает регулирование и установку крутящего момента в замкнутом контуре

Ввод угловой несоосности звеньев испытуемых карданных передач осуществляют перемещением дополнительного основания 7 по направляющим 4 относительно основания 1 посредством привода 5 Таким образом устройство ввода угловой несоосности обеспечивает регулировку и установку углов

Испытаниям подвергаются четыре карданные передачи 36-39.

Карданную передачу 36 соединяют одним концом с валом зубчатого колеса 17, а другим концом - с проходным валом 21 Карданную передачу 37 соединяют с водилом 15, а другим концом - с проходным валом 20 Карданную передачу 38 соединяют одним концом с проходным валом 21, а другим концом - с валом зубчатого колеса 18 Кардан- ную передачу 39 соединяют одним концом с проходным валом 20, а другим концом - с валом зубчатого колеса 19

Установкой испытуемых карданных передач 36-39 образуют замкнутый силовой 5 контур

Включением привода 2 обеспечивают вращение звеньев замкнутого силового контура Вращение от зубчатого колеса 17 последовательно передается звеньям карданной передачи 36, проходному валу 21, 0 звеньям карданной передачи 38, зубчатым колесам 18 и 19, звеньям карданной передачи 39, проходному валу 20, звеньям карданной передачи 37, водилу 15, сателлитам 14 и коронному колесу 16, соединенному

с с зубчатым колесом 17 При этом вращение

0

о

5

0 5

5

от проходного вала 20 через шестерни 31 и 30 передается вариатору 28, дополнительному валу 22 с эксцентриком 24 и дополнительным валам 23 и 33 соответственно с эксцентриками 25 и 34 Направление вращения эксцентриков 24 и 25 разноименное. Направление вращения эксцентриков 25 и 34 одноименное При установке эксцентрика 34 эксцентрик 24 снимают

Нагружение замкнутого контура крутящим моментом осуществляют поворотом солнечной шестерни 13 посредством гидроцилиндра 12 Поворот шестерни 13 приводит к повороту сателлитов 14 и соответственно к повороту водила 15 относительно коронного зубчатого колеса 16 Таким образом происходит закручивание замкнутого контура крутящим моментом, зависящим от угла поворота солнечной шестерни 13 и от жесткости на кручение замкнутого контура При вращении замкнутого контура, нагруженного крутящим моментом, мощность привода расходуется на преодоление потерь на трение в зубчатых зацеплениях, опорах и испытуемых карданных передачах и составляет не более 10% мощности, циркулирующей в замкнутом контуре Таким образом нагружатель обеспечивает регулирование и установку крутящего момента в замкнутом контуре

Ввод угловой несоосности звеньев испытуемых карданных передач осуществляют перемещением дополнительного основания 7 по направляющим 4 относительно основания 1 посредством привода 5 Таким образом устройство ввода угловой несоосности обеспечивает регулировку и установку углов

несоосности в карданных шарнирах испытуемых карданных передач Ввод и регулирование колебаний угловой несоосности звеньев карданных передач осуществляют установкой или съемом эксцентриков 24 и 34, а также регулированием передаточного отношения вариатора 28 посредством привода 29.

Стенд работает следующим образом.

Перед включением стенда устанавливают испытуемые карданные передачи и один из эксцентриков 24 или 34, например эксцентрик 24. Включают привод 2, нагружают замкнутый контур крутящим моментом посредством гидроцилиндра 12, вводят угол несоосности звеньев испытуемых карданных передач посредством привода 5 и регулируют передаточное отношение вариатора 28 посредством привода 29

Поскольку эксцентрики 24 и 25 установлены в противофазе и вращаются в разноименных направлениях, возникают центре- бежные силы, составляющие которых, направленные перпендикулярно плоскости чертежа, складываются, при этом промежуточная опора 8, представляющая собой колебательный контур, совершает колебательные движения в том же направлении. Собственная частота промежуточной опоры опреде ляется ее массой и жесткостью упругих элементов При совпадении частоты вращения эксцентриков и собственной частоты опоры последняя входит в резонанс Таким образом возникают резонансные колебания промежуточной опоры и соединенных с ней концов карданных передач, т е. происходит имитация колебаний мостов транспортных средств и карданных передач Совпадение частоты вращения эксцентриков и собственной час- тоты опоры обеспечивают регулировкой передаточного отношения вариатора 28

Заменой эксцентрика 24 на эксцентрик 34 изменяют характер колебаний опоры 8 Поскольку эксцентрики 25 и 34 установлены в противофазе и вращаются в одноименном направлении, возникающие центробежные силы приводят к колебаниям опоры 8 в плоскости, перпендикулярной оси привода 2, т е к возвратно-поворотным движениям Достижение резонансных колебаний под действием эксцентриков 25 и 34 обеспечивают также регулировкой передаточного отношения вариатора 28.

Соединение промежуточной опоры с дополнительным основанием посредством упругих элементов и рычажных механизмов, звенья которых установлены с возможностью перемещения в плоскостях, перпендикулярных оси привода вращения, соединение дополнительного основания с первым основанием посредством направляющих, расположенных перпендикулярно оси при-

0

5

0 5 0 5

5

0 5

0

вода вращения, и выполнение промежуточной опоры с проходными валами и дополнительными валами, снабженными эксцентриками, установленными в противофазе, соединение дополнительных валов между собой и с одним из проходных валов посред ством вариатора с приводом регулирования передаточного отношения обеспечивают возможность испытаний карданных передач при регулируемом нагружении крутящим моментом, при регулируемой осевой несоос ности звеньев карданных передачи и при резонансных колебаниях промежуточной опоры различного характера, что повышает достоверность результатов испытаний за счет приближения условий испытании карданных передач к условиям их эксплуатации, а также снижает трудоемкость испытаний за счет одновременного воздействия на испытуемые передачи различных факторов, при этом снижены энергозатраты на испытания благодаря использованию резонансных колебаний промежуточной опоры

Формула изобретения

Стенд для испытаний карданных передач по схеме замкнутого контура, содержащий основание с направляющими и установлен ные на нем привод вращения, два замыкающих редуктора и расположенную между последними промежуточную опору с проходными валами, установленную с возмож ностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси привода вращения, при этом каждый из замыкающих редукторов и про межуточная опора снабжены устройствами для соединения с испытуемыми карданными передачами, отличающийся тем, что, с повышения достоверности результатов испытаний и снижения трудоемкости испытаний при снижении энергозатрат, он снабжен дополю тельным основанием, упругими элемен тами, рычажными механизмами, а проме жуточная опора снабжена дополнительными валами с эксцентриками, и устройством изменения частоты вращения дополнительных валов, например вариатором скорости, при этом дополнительное основание соединено с упомянутым основанием посредством на нравляющих, а с промежуточной опорой посредством упругих элементов и рычажных механизмов, звенья которых установлены с возможностью перемещения в плоскостях, перпендикулярных оси привода вращения, а дополнительные валы кинематически со единены друг с другом, причем один из ю- полнительных валов соединен с одним и проходных валов посредством устройства изменения частоты вращения, а эксцентрики расположены друг относительно друча в про тивофазе.

Изобретение относится к испытатель ной технике Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний и снижение трудоемкости испытании при снижении энергозатрат Стенд содержит ос нование 1 и установленные на нем привод 2 вращения, замыкающий редуктор 3, наорав ляющие 4, привод 5, замыкающий редуктор 6 дополнительное основание 7, промежуточную опору 8, установленную на основании 7 посредством упругих элементов 9 и рычаж ных механизмов 10 Промежуточная опора 8 совместно с упругими элементами 9 и рычаж ными механизмами 10 представляет собой колебательный контур, собственная частота которого определяется его массой и жест костью упругих элементов Промежуточная опора 8 содержит проходные валы 20 и 21 дополнительные валы 22, 23 и 33 с усганов ленными на них эксцентриками 24, 25 и 34 вариатор 28 скорости с приводом 29 и дат чик 32 Ваты 22, 23 и 33 кинематически соединены с и t проходным ва лом 20 посредством ьсфиатора 28 Эксцент рики 24 и 25 установтены в противофа е и вращаются в разноименных направлениях Эксцентрики 25 и 34 установлены в противо (разе и вращаются в одноименном направпе нии Ввод колебательного контура в резо пане осуществляют perv тированием частоты вращения эксцентриков посредством вариа тора 28 С|енд обеспечивает возможность испытаний карданных передач при регули руемом нагружении крутящим моментом, при регулируемой осевой несоосности звень ев карданных передач и при резонансных колебаниях промежуточной опоры различ ного характера, что обеспечивает достиже ние цели 1 ил -U /0-1 П 1 8 .fcicJdtfV1 и -9 (С (Л о со GO СО в 9